掘进机一直都是煤矿井下巷道开采掘进的重要机械,为了加快煤矿产业的发展和矿山机械的自动化,掘进机自动化和智能化成为了目前世界各国的研究热点。井下巷道开采过程中,灰尘多可视度低,并且充满瓦斯和粉尘,作业环境潮湿,这使得井下煤矿掘进作业困难,工人工作量大,安全性低。目前大多数的煤矿井下掘进作业都是人工操作掘进机,控制准确度不高,经常会导致欠挖和超挖的现象,造成煤矿产量不足或者浪费,因此对掘进机自动截割断面边界控制方法进行研究对于掘进机智能化发展和煤矿产业自动化生产非常重要。针对这一方面问题本文对掘进机的液压控制系统、自动截割轨迹规划和断面成形边界控制进行研究。针对掘进机的液压控制系统进行AMEsim模型仿真,分别对掘进机两个回转缸和两个升降缸的同步性进行验证。根据掘进机液压控制系统得出传递函数,根据掘进机摆臂运动机理得出截割头空间位置和油缸伸缩量的数学关系。在此基础上对掘进机自动截割时截割路径进行规划,并设计自动截割程序框图。为了达到掘进机自动截割边界控制,对掘进机断面成形巷道边界,争对不同形状的巷道断面和不同机身位姿下的截割坐标进行计算。采用模糊PID控制器对掘进机自动截割时进行边界控制,通过模糊PID控制精准的控制液压缸活塞行程,以控制截割头精确到达指定坐标位置。将掘进机的控制系统在AMEsim和MATLAB-simulink两个软件中进行联合仿真,以此验证模糊PID控制器在掘进机截割系统中的可行性,仿真中输入为阶跃信号,结果表明模糊PID控制器的控制效果相较于传统的PID控制方法具有明显优越性和准确性。并对掘进机自动截割断面边界控制进行实际掘进机样机实验,实验结果表明,掘进机自动截割边界误差控制在3cm以内,误差率在2%以内,具有较高的准确性和稳定性,可应用于实际掘进机生产作业。该论文有图71幅,表9个,参考文献79篇。