目前，掘进机广泛应用于采矿工程和地下工程中，掘进机的发展趋势是智能化、无人化，提高我国掘进机的自动化水平是当前采矿和地下工程的一大重要课题。本论文研究的问题是悬臂式掘进机行走和截割的智能化控制。 本文把悬臂式掘进机行走机构简化为前两个引导轮和后两个驱动轮的四轮机构，推导出掘进机延直线段行走的距离和绕自身中心线旋转的角度分别与流过左右行走液压马达的液压油量的函数关系。对用掘进机掘进圆弧拐弯巷道的行走路线进行了数学建模，提出了弦线延长线法，把圆弧巷道中心线进行离散化，用相邻两离散点间的直线段逼近相应的圆弧段，使得圆弧段自动成形截割的误差变小。提出了使用数字液压马达取代原先使用的普通液压马达的新思路。 本文还提出了对现有掘进机结构进行改造的方案，并提出了用“智能经纬仪”给掘进机行走自动定位的设想。 然后分析了悬臂式掘进机截割工作部的主要构造和工作特点，对截割工作部的运动进行数学建模，并对截割工艺路线进行离散化，推导出计算巷道断面边界点坐标公式及其对应的升降和回转油缸的长度计算公式，从而保证掘进出光滑的符合设计要求的巷道断面。 最后针对实际生产中几种常见的巷道断面形状，把行走和截割过程相结合，用MATLAB软件编程对掘进机的自动行走及自动成形截割的工作过程进行了三维动态仿真，并可从不同角度显示掘进头运动的空间网状轨迹以验证数学模型的正确性和边界点坐标求解的准确性，并由程序生成控制掘进机行走和截割所需要的数据。