液压挖掘机控制系统介绍
现代挖掘机的液压操纵和控制系统
— Ｉ
■ 广 东江 门／ 艳 肖
， “ ， Ⅲ ｌ
液压挖掘机 的作业操纵 系统
现代液压挖掘机 的作业操纵 系 统是 用来完成挖 掘作业 中各种动作
的操 纵 ，它是挖 掘机 的主要操纵 系 统。液压挖掘机挖 掘作业过 程 中主
３ ． 机械操纵系统
目前许多液压挖 掘机 采用机械 操纵 系统 ，其优点是结 构简单 ，工
配阀滑阀的 移动， 也是用液压导向
而进行 间接控 制的 ，所不 同的是 采 用了减压式先导阀。
速的调节。目 前应用在液压挖掘机
柴 油机上的控制装 置有 电子功率优 化 系统 、 自动怠速装 置、电子调速
在２ ～４ ｍｍ之间 。前 、后 终点之 ０ ０ 间 的操 纵 手 柄总 移 动 量 不应 超 过
３０ ｍ ４ ｍ
ｏ
其变量摆角来实现的
。
对
，
过节 调
根据控制形
液压挖 掘机的全 自动化 。人们对液 压挖掘机 的研究 ，逐步 向机 电液控 制 系统方 向转移 ，使挖掘机 由传统 的杠杆操纵逐 步发展到液压操纵 、 气压操纵 、电气操纵 、液压伺服 操 纵 、无线 电操纵 、电液比例操纵 和 计算 机直接操纵 。所以 ，对挖掘机 的机 电液一体化 的研 究 ，主要集 中 在液压挖掘机 的控制 系统上 。
压力发生式和 减压阀式两种 。压力 发 生式先导 阀操纵 ，这是一种远 距 离操 纵阀 ，驾驶 员利用先导 阀的压 力油 来操纵主分 配阀 ；减压 阀式先 导 阀操纵 ，与上述 的压 力发生式先 导阀操纵 一样 ，这种操纵 装置主分
功 率就增加 （ 小） 或减 ，由于输 出转 矩 基本 不变 ，所以柴油机 转速 也增 加（ 或减小 ） 不同的节 气门开度 ，即 对应着不 同的柴油机转速 。由此可 见 ，对柴油机控 制的 目的是 ，通过 对油门开度 的控 制来 实现柴油机转
液压挖掘机中的电控系统
液压挖掘机中的电控系统液压挖掘机是一种常见的工程机械，具有挖掘能力强、运行平稳、作业范围广等优点。
其中，电控系统是液压挖掘机中重要的组成部分之一，对整个工作系统的稳定性、精度、效率等方面均有重要影响。
本文将从以下三个方面介绍液压挖掘机中的电控系统：基本组成、主要作用、常见故障及处理方法。
基本组成液压挖掘机的电控系统由多个部分组成，包括控制器、传感器、执行机构等，主要组成如下：1. 控制器控制器是液压挖掘机电控系统的核心部件之一，主要用于控制锁止阀、换向阀、液压马达等执行机构的工作状态。
目前常用的控制器有电液控制器和电子控制器两种。
2. 传感器传感器主要用于感知液压挖掘机的各种状态信息，如液压油温、油位、压力、转速等。
传感器将这些信息反馈给控制器，控制器通过对这些信息的处理，调节执行机构的状态，实现液压挖掘机的自动控制。
3. 执行机构执行机构是液压挖掘机电控系统的主要输出部件，包括液压马达、锁止阀、换向阀等。
通过控制执行机构的状态，液压挖掘机能够完成各种动作，如挖掘、装载、转向、提升等。
主要作用液压挖掘机中的电控系统具有以下主要作用：1. 实现自动化控制液压挖掘机中的电控系统能够自动感知和处理挖掘机各个部位的状态信息，进而实现各种自动化控制。
例如，通过控制液压马达的工作状态，能够实现挖掘机的前后移动和旋转；通过控制锁止阀和换向阀的状态，能够实现挖掘机的装载和提升等。
2. 提高工作精度通过控制液压挖掘机的各个执行机构的状态，能够实现各种精确的操作，例如在狭小的工作空间中实现精细挖掘、准确地抓取物品等。
液压挖掘机中的电控系统能够自动化地控制这些动作，从而提高操作的精度和准确度。
3. 增强安全性能液压挖掘机中的电控系统能够自动监测液压系统的各项参数，并对异常情况进行预警和处理。
在发生系统故障时，电控系统能够自动停机，保障操作人员的安全。
常见故障及处理方法液压挖掘机中的电控系统常见故障主要包括以下几种：1. 控制器故障控制器是液压挖掘机中电控系统的核心部件之一。
液压挖掘机中的电控系统简介
液压挖掘机中的电控系统简介【摘要】文章在主要介绍了液压挖掘机电控系统发展的同时，还对其进行了简单的原理介绍。
【关键词】电气系统应用发展趋势节能控制一.电器系统在挖掘机工作监测中的应用和发展趋势电器系统在液压挖掘机中的监测作用都有目共睹，其主要组成部分就是显示仪表和各种传感器。
目前，在显示仪表上，有着这样一种趋势，将尽可能多的挖掘机工作参数显示在仪表上，如燃油量、发动机水温、液压油温、机油压力、发动机转速等，显示仪表功能越来越多，越来越复杂。
实际上，挖掘机监测系统功能的不断完善是发展的必然趋势，但监测仪表的设计也是多方面因素综合的结果，包括基本功能的需要，用户心理的研究、维修服务的考虑等多方面因素。
在基本功能需求方面，实际上监测仪表显示最需要的功能是燃油量，另外还有工作时间，这也是在早期的挖掘机显示中最不可缺少的数量上的显示，其他的显示都以报警量的形式给出。
限于当时的发展水平和成本考虑，这些报警量的具体值往往并不加以采集。
但发展到今天，仪表显示技术得到了很大得发展，从机械式电动仪表发展到段式液晶显示和发光二极管显示，又发展到单色点阵式液晶显示，进而发展到目前流行的彩色液晶显示，加上电子技术和传感器技术的发展，使得过去这些报警量的数据采集和显示变得成本低廉，形成一种将所有工作数据的具体值都显示在仪表上的趋势。
但从工程学角度来讲，显示量的设置与司机的经验、习惯有很大关系。
因为与仪表显示最相关的人是司机，他只需要知道与操作挖掘机工作最有关的量就可以了，显然这就是燃油量和工作时间。
燃油量显示可以提醒司机何时加油以保证工作的连续性；工作时间的显示则有助于司机把握自己的工作量。
对于有经验的司机来讲，发动机水温、燃油温度也是必不可少的，有助于司机调整自己的工作节奏，避免挖掘机长期工作在超负荷状态下，但这些量也可以以报警量的形式提醒司机；但对于没有经验的司机和用户来讲，则所显示的水温和油温有可能产生误解和歧义。
二.电器系统在挖掘机管理中的应用随着无线通讯网络的发展，利用gsm网络或cdma网络传递挖掘机工作信息成为一种潮流。
小议液压挖掘机的控制系统及设计
行 的各种液压泵 原理图中 ，也都集成有多种功 司机室和机罩等 。 挖掘机三维造型设计的关键是金属结构件 能。 随着 液 压 技术 的发 展 ， 可能 在 泵 上 集成 更 有 的三维造型 ， 如动臂 、 斗杆 、 铲斗 、 回转平 台、 回 多的功能。 １ ． ５可变参数 控制 转支承、 行走机构和行走架等 ， 这些金属结构件 结构较为复杂 。 动 如 为使挖掘机更好地适应各种工况下 的负载 都是由多个零件焊接成形 ， 要求 ， 动力系统内部一些控制元件的设定参数 臂本体 由上板 、 下板 、 侧板、 加强筋板、 连接耳板 静态角度保证设计尺寸的正确性 ，机构运动仿 将不再是 固定值 ， 而是能随着挖掘机具体工作 和轴套等十多个零件焊接而成 ，这些单个零件 真则从运动 角度保证 设计 的合理性 和可靠性 。 状况而改变。 例如 ， 日 在 立建机生产 的 Ｅ Ｘ系列 结构一般 比较简单 。设计者根据零件的具体结 在设计阶段把许多原本要在样机试验时才能发 挖掘机上 ，负荷传感阋上的压力补偿器没定压 构 画出反映零件特征的二维草图 ，草 图一般由 多边形 、 圆弧线和圆等构 成封 闭的图形 。 现的问题 一一加 以解决，从而为企业带来实实 差 就能随工作状 况而改变 ， 增强 了挖掘机工作 直 线 、 在 在 的 技术 经 济 效 益 。 时的适应性。 可以预测 ， 在将来 的挖掘机动力系 将二维截面草图进行拉仲 、 旋转、 放样 、 倒角 ， 生 １ 压 挖 掘 机 的控 制 系统 分 类 液 统 中， 将会有更多的控制参数可 以调节 ， 从而使 成 三 维 图形 。最 后 将这 些 零 件 组 装并 通 过 布 尔 １Ｉ电液比例控制智能化 ． 运算等操作 ， 形成动臂 的三维实体模型。 三维造 挖掘机工作效率更高、 操纵更容易。 型最好采用参数化的草图建模方法 ，这样可以 进入 ２ Ｏ世纪 ９ Ｏ年代后 ， 随着计算 机技术 ：挖 掘机 零 部 件 的三 维 造 型 设 计 的发展 ． 电液比例控制更进一步“ 智能化” 电液 ． 挖掘机三维实体造 型包括所有零件 的三维 方便地实行零件的修改及变形设计 ，只要发现 可以容易地修改。 而且 比例泵和 比例阀的应用 日益增多 ，从而 出现 了 实体造 型， 总成和整机装配仿真。 挖掘机是 由金 某一尺寸和结构不合理 ， “ 能 液压挖掘机” 智 。这种智能化主要体现在 属结构 、 回转机构、 动力装置 、 动操纵机构 、 传 液 可以通过尺寸等修 改形 成其它挖掘机的建模 ， 以下 几个方面。 首先 ， 计算机 能够 自动监测液压 压系统和辅助设备等组成。 、 零 部件共计一千多 无须重新建模 ，为以后其 它挖掘机的设计 建模 系统和柴油机的运行参数 ， 如压力 、 柴油机转速 个 。尽管挖掘机零 、 零件模型不仅包含零 件的几何信息 ， 部件结构形式各不相同 ， 但 打下基础。 等 ，并能根据这些参数 自动控制整个挖掘机动 在计算机上进 行三维 实体造 型有一些 规 律可 还包含材料、 名称 、 精度等物理信息。就可被后 力系统运行在高效节能状态。 其次 ． 能够完成一 循 ， 一般过程如下 ： 创建草图一根据零件的基本 续 的质量特性计算 、动静干涉检查 、有 限元分 些半 自动操作 ， 如平地 、 斜坡 的修整等 ， 司机 特 征 和 附 加特 征 生 成零 件 的三 维 模 型一 依 照装 析 、 对 结构优化 、 系统 动力学 、 图面绘 制及制造等 的熟练程度要求降低 ．但工作质量却能够得到 配关系装 配零部件一形成整机装配仿真。 工 作 所共 用 。 大幅度提高。 第三 ， 够根据监测到的运行参数 能 ２１三维 造 型应 用 软 件和 基 本方 法 ． 挖掘机外观造型设计十分重要 ，是吸引用 进行故障诊断 ， 于挖掘机的维护。 便 这些功能 的 驾驶室 、 配重、 柴油箱 、 无论采用那家的三维 Ｃ Ｄ软件， Ａ 都可 以较 户非常重要的一个方面 。 出现， 使挖掘机性能得以大幅度提高。 好地完成挖掘机零 部件 的三维造型，三维造型 液压油箱和机罩等都采用曲面流线型设计 ， 驾 １ ． ２柴油机电喷控制 时 常用 以下 方法 ： 驶室宽 敞、 视野 良好 ． 造型新颖 。整个外形设计 在传统 的机械调速柴油机上 ， 喷油泵的循 ２１】 ．＿ 对形 状比较规则 的简单零 件 ， 利用三 应 给人一种赏心悦 目的感觉 。 环供油量 、 喷油提前角等都受到转速影响 ， 使柴 维软件 自带的标 准几何体（ ２３ Ｉ挖掘机配套件的三维造型 方形 、 圆柱 、 圆管、 圆 油机性能难以进一步提高 。在柴油机上应用电 锥 和球 、 沟槽 ） ， 库 直接生成零件实体 ， 如方板 、 挖 掘 机 的配 套 件主 要 有 ： 柴油 机 、 压 缸 、 液 喷控制后 ，可以使泵 的循环供油量和喷汕提前 光轴 、 轴套等 。 马达 、 阅组 、 减速 器和回转支承等 ， 由专业配 都 角不再受转速的影响，从而使挖掘机能够一直 ２１ ．． ２绘制最 能反 映零件 基本特征 的几何 套厂制造 ，一般只提供安装与连接尺 寸图纸和 工作在最佳状态 。 而且加快了响应速度。 开发柴 草图 ， 外轮廓简图。 准确 的配套件三维造型无 法构造。 经拉仲、 旋转生成三维实体。 油机电喷控制器是提高挖掘机节能性的一个重 ２１３ ．．沿路径配置的二维几何图形经扫描 ， 般把配套件作为一个整体 ，只对连接与安装 要 环节 。 位置的精确建模 ， 其他部分只作外轮廓造型。 挖 蒙皮生成 曲面形实体。 １ ． ３负荷传感控制将继续发展 ２１ 从草图人手建模。设计者根据设计的 掘机采 用的液压元件外形轮廓 比较规则 ，三维 ．４ ． 负荷传感 控制从 ２ 世纪 ７ Ｏ Ｏ年代开始 兴 要求用手勾画出理想 的结构形状 ，然后赋予每 建模 比较 简单 。 起 ，各工程机械液压件生产厂商纷纷推 出了一 条 曲线 以尺寸约束或几何约束 ，使曲线按照 ２ 挖掘机部件与整机的三维造型 ． ４ 系列有关产 品。这种系统具有 良 的节能性和 设计者的意图去更新交换 ，生成参数化特征的 好 完成 了所有零件 的三 维实体造型之后 ， 就 操纵性， 即使不熟练 的司机也能很快适应。 比例 实体建模。 从草 图人手建模很容易实现参数化 、 可以进行部 件与整机的装配仿真。整个流程先 流量分配 阀的出现进一步推动了负荷传感技术 标准化、 系列化设计 ， 是挖掘机最理想的建模方 从零件到部 件， 再从一级部 件到总成， 再往上直 在挖掘机上的应用 ，使挖掘机操纵性进 一步提 式 。 到整机。 即采用 自 下而上的倒树状层次结构法， 高， 解决了西方 国家 由于熟练司机的缺乏而带 ２ ．利用三维实体间的布尔运算（ 并 、 各级部件通过引用一系列下级零部件模型组装 ．５ １ 交、 来 的问题。 因此 ， 负荷传感控制挖掘机在发达国 补 ）将多个简单零件组合成一体 ， ， 生成新的实 而成 ，它不仅描述一个部件与下级零部件之间 家的需求将会进一步上升 。 体等等，且生成的实体模型均采用参数化特征 的装配从属关系，同时也记 录所属下级零部 件 １ ． ４多功 能 组 合 造型。 之同的装配定位关 系。 为提高挖 掘机性能 ， 各种节能措施的结合 ２ 挖掘机金属结构的三维造型 ． ２ 将更加广泛。 以往的系统 中， 在 液压泵上 已经集 台液压挖掘 机的零 部件有一千 多个 。 全
如何正确使用挖掘机的控制系统
如何正确使用挖掘机的控制系统挖掘机是一种重型机械设备，广泛应用于建筑工程、矿山开采和土地开垦等领域。
而挖掘机的控制系统是其操作的关键，正确使用挖掘机的控制系统可以提高工作效率，确保施工安全。
本文将从挖掘机的控制系统介绍、操作技巧和维护保养等方面进行论述。
一、挖掘机的控制系统介绍挖掘机的控制系统主要由操作手柄、液压系统和电气控制系统组成。
操作手柄是操作者与挖掘机之间的桥梁，通过手柄的操作来控制挖掘机的动作。
液压系统是挖掘机的动力来源，通过液压油的压力来驱动挖掘机的各个部件。
电气控制系统则是对挖掘机进行电气控制的重要组成部分。
二、正确使用挖掘机的控制系统的操作技巧1. 熟悉挖掘机的控制系统在操作挖掘机之前，首先要熟悉挖掘机的控制系统。
了解每个手柄的功能和对应的动作，掌握液压系统的工作原理和电气控制系统的操作方法。
只有对挖掘机的控制系统有充分的了解，才能正确操作挖掘机。
2. 灵活运用手柄操作挖掘机的手柄操作是灵活多变的，需要根据不同的工作情况进行调整。
在进行挖掘作业时，要根据土壤的硬度和挖掘深度来调整手柄的操作力度和速度。
在转向时，要掌握好手柄的转向力度，避免过度转向或不足转向。
3. 注意挖掘机的平衡挖掘机在进行挖掘作业时，要注意保持机身的平衡。
在进行高空作业时，要注意挖掘机的稳定性，避免机身倾斜或侧翻。
同时，在进行挖掘作业时，要根据挖掘机的平衡状态来调整手柄的操作力度，确保挖掘机的稳定性。
4. 注意挖掘机的安全挖掘机是一种危险的工作机械，操作时要特别注意安全。
在进行挖掘作业时，要保持周围环境的清晰，避免与其他设备或人员发生碰撞。
在进行高空作业时，要使用安全带和防护设备，确保自身的安全。
三、挖掘机控制系统的维护保养1. 定期检查液压系统挖掘机的液压系统是其正常工作的关键，定期检查液压系统的工作状态是非常重要的。
检查液压油的压力、温度和泄漏情况，及时更换液压油和清洗液压系统，确保液压系统的正常运行。
2. 清洁电气控制系统挖掘机的电气控制系统容易受到灰尘和湿气的影响，定期清洁电气控制系统是保证其正常工作的关键。
挖掘机液压系统_百度文库解读
课程:流体传动与控制课题:挖掘机液压系统班级:指导教师:组员:1概述挖掘机的液压系统是挖掘机上重要的组成部分, 它是挖掘机工作循环的的动力系统。
挖掘机的工作条件恶劣, 且动臂和底盘动作非常频繁, 因此要求液压系统工作稳定, 平均无故障时间长。
因此, 液压系统的性能优劣决定着挖掘机工作性能的高低。
液压技术的发展直接关系挖掘机的发展, 挖掘机与液压技术密不可分, 二者相互促进。
液压技术是现代挖掘机的技术基础, 挖掘机的发展又促进了液压技术的提高。
挖掘机的液压系统复杂, 可以说目前液压传动的许多先进技术都体现在挖掘机上。
挖掘机的液压系统都是由一些基本回路和辅助回路组成, 它们包括限压回路、卸荷回路、缓冲回路、节流调速和节流限速回路、行走限速回路、支腿顺序回路、支腿锁止回路和先导阀操纵回路等, 由它们构成具有各种功能的液压系统。
随着科技的进步, 挖掘机的液压系统将更加复杂, 功能更加多样且便于操作控制, 工作效率高, 耗能少, 先进的液压系统会使挖掘机在工程领域发挥更大的作用。
液压挖掘机是一种多功能机械, 目前被广泛应用于水利工程, 交通运输, 电力工程和矿山采掘等机械施工中, 它在减轻繁重的体力劳动, 保证工程质量。
加快建设速度以及提高劳动生产率方面起着十分重要的作用。
由于液压挖掘机具有多品种, 多功能, 高质量及高效率等特点, 因此受到了广大施工作业单位的青睐。
液压挖掘机的生产制造业也日益蓬勃发展。
挖掘机液压传动紧密地联系在一起,其发展主要以液压技术的应用为基础。
由于挖掘机的工作条件恶劣, 要求实现的动作很复杂, 于是它对液压系统的设计提出了很高的要求, 其液压系统也是工程机械液压系统中最为复杂的。
因此, 对挖掘机液压系统的分析设计已经成为推动挖掘机发展中的重要一环。
2 挖掘机液压系统概述2.1 挖掘机液压系统的基本组成及其基本要求按照挖掘机工作装置和各个机构的传动要求, 把各种液压元件用管路有机地连接起来就组成一个挖掘机液压系统。
液压挖掘机的三种流量控制方式
液压挖掘机的三种流量控制方式摘要：在液压挖掘机的负载适应控制策略中，负流量（Negative Flow Control）、正流量控制（Positive Flow Control）及负荷传感器控制（Load Sensing Control）三种流量控制方式的流行称谓，是按其泵控特性来分类的。
本文通过对多种厂牌型号挖掘机的比较分析，提出了旁通流量控制（By-pass Flow Control）、先导传感控制（Pilot Sensing Control）及负荷传感控制的分类。
这一分类方法，对于设计时比较不同控制系统的性能和维修时理解不同控制系统结构和功能的特点，都有所裨益。
1.流量控制在挖掘机的液压系统内，流量Q、压力P及能耗（流量损失ΔQ、压力损失ΔP）等参数的变化，反映了液压传动过程的控制特性。
液压系统工作时，压力P不是系统的固有参数，而是由外负荷决定的。
因此，当发动机转速n e一定时，要对液压系统的功率进行调节，其实是对液压缸、液压马达等执行元件的进油量Q a进行调节（参看图1）。
图1.流量调节如图2所示，有两种方法调节系统流量。
第一种方法是泵控方式，通过改变主泵的每转排量q来调节主泵的输出流量Q p，称为容积调速。
常见的容积调速方式包括：①利用主泵出口压力P P与主泵排量q的乘积保持不变的恒扭矩控制；②利用发动机转速传感（ESS）使主泵吸收的扭矩p P q与主泵转速n的乘积保持不变的恒功率控制；③在临近系统溢流压力时，减小主泵排量的压力切断控制；④配用破碎头等作业附件时，由外部指令限定主泵最大排量的最大流量二段控制；⑤双泵系统中，利用两泵出口压力的平均值与主泵流量乘积保持不变的交叉功率控制（相加控制或总功率控制）；⑥多泵系统中，因主泵组的液压总功率大于发动机的输出功率，为防止发动机出现失速，采用了极限负荷控制。
除了容积调速，还有一种泵控方式是通过动力模式下的变功率控制，利用外部指令设定不同工况下不同的发动机输出功率来改变主泵转速n e，从而调节主泵输出流量Q=nq。
挖掘机液压系统介绍
挖掘机液压系统介绍概述挖掘机是一种常见的工程机械设备，主要用于土地平整、挖掘和运输等作业。
挖掘机的液压系统是其重要的工作部分，为其提供了动力和控制功能。
本文将介绍挖掘机液压系统的基本构成和工作原理。
液压系统构成挖掘机的液压系统主要由液压泵、液压马达、液压缸、液压阀等组成。
液压泵液压泵是挖掘机液压系统的动力源，负责将液压油从油箱抽吸并通过管路输送到液压执行元件。
液压泵分为齿轮泵、柱塞泵、叶片泵等多种类型，根据挖掘机的工作需求选择合适的液压泵。
液压马达和液压缸液压马达和液压缸是挖掘机液压系统的执行元件，液压马达通过液压油的压力驱动旋转以提供动力，液压缸则通过液压油的压力来推动挖掘机的臂、斗杆、铲斗等部件实现各种操作。
液压阀液压阀是挖掘机液压系统中的控制元件，根据操作需求控制液压油的流动方向、压力和流量。
常见的液压阀有单向阀、换向阀、溢流阀等多种类型。
液压系统工作原理挖掘机液压系统的工作原理主要包括液压动力传递和控制两个方面。
动力传递在挖掘机液压系统中，液压泵通过驱动电机带动转子旋转，通过吸入和压出动作将液压油从油箱吸入并排出到液压系统的工作回路中。
液压泵的排油口通过油管连接至液压元件，将液压油的液压能力传递给液压元件，从而实现液压系统的动力传递。
挖掘机液压系统的控制由液压阀完成。
液压阀控制液压油的流动方向、压力和流量，根据操作人员的指令来实现液压系统的各项功能。
液压阀通过电磁控制、机械控制或手动控制等方式来实现对液压系统的控制。
液压系统的优势挖掘机液压系统具有以下优势：1.动力输出平稳：液压系统通过液压油的压力传递动力，可以平稳地输出动力，避免机械传动中的冲击和震动。
2.调速性能好：液压系统可通过调节液压泵的转速和液压阀的开启度来控制系统的速度，实现精确的速度调节。
3.提供大扭矩和力矩：液压系统通过增加液压油的压力来提供大扭矩和力矩，适用于大功率的工作需求。
4.系统结构简单：挖掘机液压系统的结构相对简单，易于维修和保养。
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液压挖掘机控制系统介绍目前，机电液一体是液压挖掘机的主要发展方向盘，其目的是实现液压挖掘机的全自动化，即人们对液压挖掘机的研究，逐步向机电液控制系统方向转移，使挖掘机由传统的杠杆操纵逐步发展到液压操纵、气压操纵、电气操纵、液压伺服操纵、无线电操纵、电液比例操纵和计算机直接操纵。
所以，对挖掘机的机电液一体化的研究，主要集中在液压挖掘机的控制系统上。
液压挖掘机控制系统是对发动机、液压泵、多路换向阀和执行元件（液压缸、液压马达）等所构成的动力系统进行控制的系统。
按控制功能，可分为位置控制系统、速度控制系统和力（或压力）控制系统；按控制元件，可分为发动机控制系统、液压泵控制系统、多路换向阀控制系统、执行元件控制系统和整机控制系统。
目前，液压挖掘机控制系统已发展到复合控制系统。
发动机的控制系统由柴油机的外型特性曲线可知，柴油机是近似的恒扭矩调节，其输出功率的变化表现为转速的变化，但输出扭矩基本不变化。
油门开度增加（或减小），柴油机输出功率就增加（或减小），由于输出扭矩基本不变，所以柴油机转速也增加（或减小），即不同的油门开度对应着不同的柴油机转速。
由此可见，对柴油机控制的目的是，通过对油门开度的控制来实现柴油机转速的调节。
目前应用在液压挖掘机柴油机上的控制装置有电子功率优化系统、自动怠速装置、电子调速器、电子油门控制系统等。
液压元件控制系统对液压泵的控制都是通过调节其变量摆角来实现的。
根据控制形式的不同，可分为功率控制系统、流量控制系统和组合控制系统等三大类。
其中的功率控制系统有恒功率控制、总功率控制、压力切断控制和变功率控制等；流量控制系统有手动流量控制、正流量控制、负流量控制、最大流量二段控制、负荷传感控制和电气流量控制等；组合控制系统是功率控制和流量控制的组合控制，在液压控制机上应用最多。
液压控制阀控制系统1）先导型控制系统换向控制阀的控制形式有直动型（用手柄直接操纵换向阀主阀芯，目前少用）和先导型两种。
后者是用先导阀控制先导油液，再用先导油液控制换向阀的主阀芯，它又分为机液先导型和电液先导型两类。
2）负荷传感控制系统阀控系统实质上是节流式系统。
在液压挖掘机上，目前常用的是一般的三位六通多路阀，其滑阀的微调性能和复合操作性能差。
20世纪90年代以来，在液压挖掘机上开始采用负荷传感控制系统，其控制闪不论是中位开式方式还是中位闭式方式，都附带有压力补偿阀。
采用电子控制压力补偿的液压挖掘机液压系统与传统的液压系统比较，负荷传感控制系统的主要优点是：（1）节省能源消耗。
普通三位六通换向阀无论采用定量泵还是变量泵，总要有一部分油液经溢流阀溢掉，浪费了能量。
而使用负荷传感变量系统，泵的流量全部用于负载上，泵的压力仅比负荷压力大1-3MPa。
（2）流量控制精度高，不受负荷压力变化的影响。
（3）几个执行元件可以同步运动或以某种速比运动，且互不干扰。
普通三位六通阀系统用的是并联油路，当几个执行元件同时动作时，泵输出的油液首先流向压力低的执行元件，不能同步。
负荷传感控制系统包括负荷传感控制阀和负荷传感控制泵（或定量泵）。
3）完全负荷传感控制系统完全负荷传感控制系统由负荷传感控制阀和负荷传感控制变量泵组成。
上述的负荷传感控制阀只解决了滑阀的微调性能和复合操作性能，而没有解决节省能源问题。
定量泵和负荷传感控制阀的系统也没有节省能源消耗，因为泵所输出的流量超过执行元件（液压缸和液压马达）所需要的流量时，多余的油液经压力补偿阀流回油箱（为保持压差恒定）变为热能。
只有完全负荷传感控制系统才能解决节省能源问题。
4）带次级压力补偿阀的负荷传感系统德国力士乐公司等（包括Atlas公司、Eder公司）在其生产的液压挖掘机上设置了负荷传感分流器LUOV（Last Unabhangige Durchfluss Ver eilung)系统，其主要作用是：当多个执行元件同时工作、所需的流量大于液压泵的流量时，产生供油不足的现象，这不能使正在工作台的执行元件与负载压力无关的控制得到保证。
L UDV系统能保证在供油不足时所有执行元件的工作速度按正比例下降，以获得与负载压力无关的控制。
执行元件控制系统1）行走自动二速系统行走自动二速系统只有在行走速度转换开关处于二速位置时才具有此功能。
此时，其信号使行走二速电磁阀换向；与此同时，通过二速用伺机服缸使行走马达处于二速位置，挖掘机可高速行走。
另外，控制选择阀还受行走压力的作用，在上坡等负载大的时候，控制选择阀向一速的一侧换向；二速用伺服的控制油压卸荷，使行走马达自动向一速位置转换，驱动力增大。
挖掘机在平地上行走及下坡行走等工况时，行走阻力变小，控制选择阀再换向，对二速用伺服缸作用，行走马达自动地又回到二速位置上，使控制机高速行走。
2）转台回转摇晃防止机构转台回转摇晃防止机构是挖掘机转台回转停止后消除其摇晃的机构，其工作原理是：回转马过停止运转的过程中，反转防止阀两侧受卸荷压力作用，弹簧压缩。
由于左、右压力相等，反转防止阀不能换向。
回转马达停止运转后B口侧压力比A口侧高，对回转马达产生反力作用，回转马达摇晃，此时A口侧压力比B口侧的高，对反转防止阀产生压力。
由于阀中有节流孔，产生时间滞后，滑阀向右移动，从而使A口与B口联通、压力相等。
因此，转台回转摇晃仅一次而已。
3）工作装置控制系统液压挖掘机的液压系统中有六个执行元件——左、右行走马达，转达台回转马达，动臂液压缸，斗杆液压缸，铲斗液压缸。
为了提高挖掘机的生产率和节省能源消耗，在挖掘机的挖掘装载过程中，需要回转马达和三种液压缸协调动作，即工作装置控制系统应具备如下三项功能：（1）控制机控制功能。
铲斗沿水平面或与水平面成一定角度的直线运动，圆弧运动；任意轨迹运动。
（2）装载挖掘功能。
完成满斗提升、回转和卸载。
在这一过程中要求铲斗相对于地平面保持开始提升时的角度，以防止铲斗内物料在提升过程中撒落。
（3）复位控制功能。
卸载后通过动臂、斗杆、铲斗和回转等四个动作的联动，使铲斗恢复到开始挖掘的位置。
上述挖掘机工作装置的控制形式有机液控制和计算机控制等两种方式。
液压挖掘机整机控制系统1）液压油温度控制系统液压系统功率损失大部分转变为热量，引起油温升高。
其结果不仅使液压系统效率下降，也加速油质恶化。
据资料介绍，液压油温度超过55度每升高9度，油液的使用寿命将缩短一半。
因此，应尽量避免液压油温度过高。
油温控制装置与节能控制装置组合后处于报警状态，该装置工作时先将热熔式超温保护器设定在系统的合理温度范围之内，然后闭合磁钢式限温开关，在自锁功能的控制下使温度控制开关断开。
当油液温度升高到热熔工超温保护器的调定温度时，磁钢式限温开关自动断开，而温度控制开关吸合。
与此同时，温度控制指示灯发亮，给以预警指示。
该指示信号又通过电子节能控制模块的作业模式选择开关和油门电子控制器，对柴油机的油门开度进行控制，使用柴油机转速降低，从而减少液压泵的流量，控制液压系统的热量产生，避免油液温度持续上升。
温度预警解除后通过磁钢式限温开关的吸合，消除油液升温对电子节能控制模块的影响，从而使挖掘机恢复正常工作状态。
2）液压挖掘机工况监测与故障查找系统液压挖掘机工况监测与故障查找系统在改进维修方式，保证安全运行和消除事故隐患等方面起着重要作用。
该系统目前有两种形式：一种是诊断计算机——插入机上系统的手持式终端形式，如日本的日立建机公司的Dr.EX故障诊断系统；另一种是随机安装的系统，如德国O&K公司的工况控制系统（BCS），它率先运用卫星通讯技术，将各台作业中的挖掘机技术状况和故障住处由机载发射机发射到同步卫星上，再由卫星上的转发器发回维修管理中心，管理中心的计算机屏幕上实时显示各台挖掘机的运转情况。
3）自动挖掘控制系统利用激光发射器的自动挖掘控制系统，其基本原理是在施工现场设置一个回转式激光发射器，它可以控制数台挖掘机在同一要求的基准面上作业。
在挖掘机上装有激光接收器，其上有三只光靶——上、下光靶和基准光靶。
当激光发射器发出的激光束恰好击中基准光靶时，挖掘机的工作装置保持在要求的理想工作面上作业。
若外界因素变化使挖掘机的工作装置偏离了要求的理想工作面，则激光束或射在上光靶或射在下光靶，说明工作装置已产生了偏离现象。
这时上光靶或下光靶会把光信号转化为电子指令信号驱使设在挖掘机上的分流阀动作，从而达到控制液压油的流向，使挖掘机的工作装置再次回到要求的理想工作面上作业。
利用激光发射器的自动挖掘控制系统可大大减轻驾驶员的劳动强度，并获得较好的挖掘作业质量。
4）遥控挖掘机遥控挖掘机是指通过有线或无线电路装置进行操纵的挖掘机。
一般有线遥控距离为150-300m，无线遥控距离为1500-2000m。
在远距离操纵装置内，操纵手柄的位移量转换为电压，再由A/D转换器转换成数字值，各操纵手柄的并联信号转换为串联信号，用无线电机进行发射处理，其信号被发射到挖掘机上。
挖掘机接收的信号与发射时的动作相反，转换成电流值，通过电磁比例减压阀，使执行元件（液压缸或液压马达）动作。
其他动作也是靠接收无线信号后通过电磁阀来使执行元件动作的。
5）液压挖掘机综合控制系统液压挖掘机综合控制系统的主要特点有：（1）采用了电子控制压力补偿的负荷传感受液压系统。
它由负荷传感控制阀和负荷传感控制变量泵组成，液压泵的输出流量始终等于执行元件（液压缸、液压马达）所需要的流量。
（2）采用了电子控制动力调节系统。
这主要是通过计算机对发动机和液压泵进行功率设定，确定发动机油门开度和液压泵的排量。
这样，可根据挖掘机不同的作业工况，采用不同的发动机特性和液压泵特性，其特性曲线都是由计算机软件来决定的。
（3）采用了人工与电子联合控制的操纵系统。
因挖掘机的作业现场情况多变，操作复杂，尚不能离不开人工操纵，但电子控制起到了重要的辅助调节作用。
例如，在挖掘机整个作业过程中驾驶员可以只操纵一个手柄，其余动作都是自动化的联锁运动。
但采用手动优先原则，手动操纵时自动控制系统暂停运作。
（4）采用了手持式终端故障诊系统，可以使挖掘机出现的故障及时发现和处理。