随着近几年国民经济的飞速发展,越来越多的道路交通项目、水利水电工程项目投入建设,它们都离不开工程机械的支持。因此人们对大型正铲液压挖掘机的需求越来越迫切,以及对挖掘机自动化和智能化控制技术的研究越来越重视。然而,有关正铲液压挖掘机技术的研究资料在国内比较匮乏,且挖掘机构型比较单一,再加上国外挖掘机技术的长期垄断,严重阻碍了我国挖掘机行业的发展。本文提出了一种新型正铲液压工作装置,对机构构型进行了创新,并对新机构进行了以下几个方面的研究:基于运动链环路理论,建立了新型正铲液压挖掘机运行学模型,对运动学模型进行了仿真分析及验证工作。运用拉格朗日方程和力矩平衡原理建立了新机构关节力矩和驱动力的关系,从而建立了动力学模型,通过Matlab对挖掘机挖掘过程三组液压缸的驱动力变化曲线进行了仿真分析。将在SolidWorks中建立的机构的三维模型导入到动力学分析软件ADAMS中,完成新机构的虚拟样机模型,并进行了动力学仿真分析及验证。最后对新型液压挖掘机动臂,斗杆,铲斗的控制系统进行建模仿真,并对比分析了控制系统加入PID控制器前后的响应效果,以及对铲斗轨迹跟踪控制进行了仿真研究。