本课题是基于MATLAB的挖掘机工作装置的优化及动态仿真的研究，单斗 液压挖掘机的工作装置由动臂机构、斗杆机构和铲斗机构组成，是一个多自由 度、多杆件的复杂机构，本文首先对工作装置进行了详细的运动分析，建立了 斗齿尖的坐标方程，确定了挖掘机的整机作业范围。分别建立了铲斗挖掘工况 的第一个分目标函数；斗杆挖掘工况的第二个分目标函数以及动臂最大举伸力 的第三个分目标函，采用加权因子组合法对三个多目标问题进行规划，构造了 新的评价函数。 确定了动臂机构、斗杆机构和铲斗机构独立的设计变量。 对动臂机构、斗杆机构和铲斗机构的几何形状和结构特点进行分析，建立 了满足机构几何条件和结构特点的59个约束函数。 采用先进的计算机软件MATLAB来解决挖掘机的工作装置优化问题， MATLAB的优化工具箱含有各种可以直接调用的优化算法函数，其中Fmincon 函数可以解决多目标、含有等式约束和不等式约束的优化问题，对挖掘机的工 作装置采用MATLAB的程序语言进行编程，通过计算机计算，最终得到满意的 优化结果。 采用了MATLAB/Simulink对优化结果进行动态仿真，得到了动臂机构、斗 杆机构和铲斗机构中各杆件的角速度、转角与时间变化的函数关系式，运用了 MATLAB的绘图语言进行编程，得到了挖掘机的挖掘包络图，为进一步深入研 究挖掘机的精确运动奠定了基础。 [关键词]优化设计 MATLAB 优化工具箱 动态仿真 模型