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1、液压挖掘机控制技术的发展
20世纪80年代随着能源危机的出现，为了实现对液压挖掘机节能的控制要求，国外液压挖掘机多种动力模式的发动机、液压系统的功率匹配控制，如20世纪90年代神钢SK200MARKⅢ、小松PC200-3、卡特240C型液压挖掘机等。这类液压挖掘机通常把发动机的动力输出分为100%、85%、50%三种模式，通过对液压泵转矩的控制，使发动机输出功率与泵的吸收功率达到较好的匹配。在100%动力模式下，增加转速感应控制，其原理是将检测到的发动机转速信号输入计算机，并根据发动机实际转速与设定转速的偏差控制泵的排量，使泵的吸收功率始终追综发动机的输出功率，实现功率匹配。由于改变了泵的排量，发动机的转速将在最短的时间内恢复到稳定工况时的转速，从而实现恒功率的控制。转速感应控制的有理框图如图1。
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进入21世纪以来，国外液压挖掘机生产厂已在解决液压挖掘机分工况节能控制的前提下，开始进行液压挖掘机智能控制的研究和应用。如日本神钢公司把动力模式分成手动模式和模糊控制模式，并且模糊控制模式是优先考虑工作效率的模式。它的工作原理是：电脑自动监测操作手柄的动作，通过模糊逻辑推理识别当时的作业类型后对操作进行辅助，让操作更容易，被识别的作业类型可通过液晶显示屏显示。先进的电子控制系统可以在低负荷时自动降低发动机转速，重负荷时发挥出发动机最大功率，操作者可在不知不觉中提高作业效率，是最省油的模式。而美国凯斯公司液压挖掘机在自动操作模式精准液压控制系统（PSCTM）控制下，可以实现“自动”挖掘。
2006年11月，在上海工程机械bauma展览会上，日立公司展出了新型ZAXIS-3系列液压挖掘机，该机具有以下特点：
（1）动力模式进一步简化，只有手动模式和A/A模式。日立公司把A/A模式称为自动加速模式，它的工作原理类似于日本神钢公司模糊控制模式，即通过操作手柄的动作和液压泵出口压力等的监控，自动调整发动机油门位置，同时自动调整液压泵与发动机功率的合理匹配，使整机操作更人性化，减少操作人员的劳动强度。
（2）采用彩色汉化的液晶显示器，能够向操作人员提供更多的工况信息和保养信息。
（3）远程保养管理系统（e-Service Owner’s site）。用户通过上网可以获得对液压挖掘机的工作管理、运行履历分析以及日立公司对液压挖掘机远程故障诊断的结果信息。
随着液压挖掘机发动机、结构件、液压系统性能的不断提高，国内液压挖掘机厂家在20世纪90年代开始研究液压挖掘机的节能控制系统，目前该技术的研究已有突破，并且国内一些单位已生产出可以装机的节能控制系统，浙江大学、吉林大学等院校始终走在节能控制研究的前列。
目前，国内研究的重点还停留在实现液压挖掘机泵与发动机的匹配，通常的控制方式依然是三挡功率模式。采用模糊算法在线实时调整PID控制参数的方法或单神经元的自适应PID节能控制以实现前述的转速传感控制，实现了发动机与泵的功率匹配的自适应节能控制。新的研究是将挖掘机发动机、变量泵、控制阀、负载作为一个系统，分析该系统各环节匹配的原理和方法，提出以泵出油口压力为依据，实现动力系统与工况的自适应控制。
在挖掘机产品的应用中，由于国外挖掘机厂家的电气控制系统技术对中国市场一直处于封锁状态，国内挖掘机厂家为了提高挖掘机性能，正在加紧控制技术的应用研究。目前已有一些厂家推出了挖掘机控制系统，但都还停留在挖掘机简易控制的基础上，即前所述的三种动力模式的分工况控制。对于液压挖掘机作业工况进行自动识别和减少操作人员的劳动强度，以及人性化设计等问题还没有进行进一步的研究。
2、液压挖掘机智能控制系统的方案
目前国内挖掘机控制技术研究的重点都集中在发动机、油泵、负荷的功率、转矩的有效匹配，出发点是液压挖掘机的节能控制研究，很少或没有考虑液压挖掘机的操作人员的舒适性和可操作性。挖掘机智能控制系统的研究应以操作人员为出发点，以提高挖掘机操作人员操作舒适性、方便性为目的，重点是通过对操作人员的操作习惯、操作手柄的行程大小、运动快慢等因素的研究，结合对实际负载大小的测量，通过智能推理确定发动机的动力设置，在此基础上完成发动机、油泵、负荷的功率和转矩有有效匹配，使整机具有简单的人工智能，进一步提高挖掘机的挖掘效率。而在整机控制中，
