液压挖掘机因其高性价比、高适应性等特点，已经成为应用最为广泛的一类土石方施工设备。然而，目前在我国普遍使用的液压挖掘机绝大多数靠操作工手动操作，这种作业方式耗费大量的人力、物力，并且难以保证高精度的作业质量，基于此，对挖掘机的自动化、智能化控制研究便有了切实的实际意义。本课题以工程机械实验室液压挖掘机实验模型为研究对象，旨在通过仿真分析与实验研究的方式探索一种行之有效的挖掘机工作装置运动轨迹的控制方法。本文在对挖掘机工作装置进行运动学分析的基础上，考虑挖掘机实际作业时的环境特点，利用模糊控制思想，提出两种改进的模糊控制策略，并对其进行研究与实现。本课题采用CAD与计算机仿真软件联合建模仿真的方式建立仿真模型，在仿真模型中模拟实际工况，复现挖掘机真实作业过程，并在此基础上利用设计的控制算法进行仿真实验分析。在模糊控制理论研究及仿真实验的基础上，为开展实验研究，进行了实验平台机电液系统的性能测试，对电控系统进行集成化设计，制作挖掘机电气系统控制箱。为了在实验室环境下模拟实际工况，设计制作实际工况模拟器。利用VisualC2008编写可视化控制程序，嵌入设计的控制算法，利用挖掘机实验模型进行多工况下的实验研究。实验结果表明改进的模糊控制算法与经典PID控制算法相比，稳态控制精度更高、鲁棒性更好，其中模糊自适应控制算法控制性能表现最佳，并且由于其结构简单、易于实现，具有广阔的实际应用前景。