在大型露天矿联合作业中,超大型液压挖掘机正逐步取代中小型挖掘机,与大型矿用自卸车相匹配,以提高生产效率。传统的双泵双阀控制系统泵与执行器之间的对应关系明确,控制逻辑简单,并不适用大型挖掘机多泵-多阀-多执行器系统配置和控制灵活的特点。在自主研制超大型挖掘机时,需要对大型液压挖掘机电液控制系统进行专门研究。本文以300t大型液压挖掘机工作装置液压系统为对象,以实物原理及参数为参照,采用机电液联合仿真和试验的方法对工作装置单动作和复合动作的控制过程进行研究,主要解决多泵-多阀-多执行器的控制关系及动态变化控制问题。研究了液压系统各元件的原理并建立仿真模型。根据工作装置各铰点位置、重心位置、各机构重量等建立了平面机构仿真模型。根据元件的控制方式和控制过程,初步建立了控制系统仿真模型。将所有的模型建立联系,形成挖掘机工作装置联合仿真模型。为控制策略的制定与验证分析建立基础。针对工作装置铲斗、斗杆、动臂单动作,对泵控、阀控、阀泵联控的特点进行了仿真,指出采用单独泵控会出现吸空现象,采用单独阀控会出现旁通流量过大、能量浪费现象。采用阀泵分段联控方案,可以避免吸空和能量浪费。而针对动臂油缸无杆腔始终高压的特殊性,采用再生控制,可以控制动臂下降速度并节省能量、简化泵阀控制。研究了工作装置复合动作时泵-阀-动作控制的对应原则,通过设定排量调节系数和功率调节系数来调节各动作的相对速度,使复合动作协调。制定了过渡状态控制规则,满足各动作的切换控制。对样机工作装置液压系统进行了试验研究,结果表明,单动作控制良好;复合动作控制各动作控制相对独立,影响较小;各动作切换相对平稳,过渡状态控制方法有效可行。本文建立了大型挖掘机工作装置液压系统的控制框架,采用阀泵分段联控方法对工作装置进行控制,有效减小液压系统吸空和能量浪费现象,过渡状态控制方法保证各动作平稳切换。试验表明,本文建立的控制方法有效、实用。