液压挖掘机作为一类重要的工程机械,在各种工程建设领域得到了广泛的应用。电子控制技术的应用,已经成为改善液压挖掘机能耗高、排放差等问题的有效手段,同时也进一步提高了液压挖掘机的工作效率和可靠性。但是,液压挖掘机的制造周期长,而控制器与系统的集成往往要到开发环节的后期才能进行,开发效率低、成本高。论文在对液压挖掘机动力学分析的基础上,建立了液压挖掘机主要工作装置的实时动力学仿真模型,并设计完成了以dSPACE实时仿真系统为核心的控制器半物理实时仿真测试平台,为控制器的开发提供全过程可靠的软硬件测试环境,提高了控制器开发过程的效率和安全性,降低了成本和开发人员的劳动强度。各章内容分述如下：第一章论述了仿真技术,特别是半物理仿真技术能为液压挖掘机控制器的开发提供高置信度的仿真环境,是解决控制器开发周期长、成本高、效率低的有效手段。第二章提出了液压挖掘机半物理实时仿真平台的总体方案,重点分析了半物理仿真系统对软硬件实时性的要求,提出了以dSPACE实时仿真系统为核心,并具备三维实时显示功能的平台设计方案。第三章分析了液压挖掘机工作装置的运动学特点,并建立其三维空间的运动学模型。建立了液压挖掘机的实体模型,在运动学分析基础上,基于DirectX开发环境开发了液压挖掘机三维运动的实时显示平台。第四章在第三章运动学分析的基础上,研究了液压挖掘机上车体的动力学特点,并建立了可用于实时仿真的动力学仿真模型和简化的液压系统仿真模型。第五章提出了液压挖掘机实时模型中动力学参数的辨识方法,并开展了实验研究。在参数辨识工作基础上,通过轨迹规划的对比实验,验证了半物理仿真模型的准确性和实时仿真系统的有效性。第六章总结了论文的主要研究工作,并展望了今后的研究工作和方向。