随着我国市场经济的迅速发展和国家对基础建设投入的加大,挖掘机在房屋建设、矿山采掘、国防工事等各种土石方施工中的应用越来越广泛。提高挖掘机的智能化程度和工作效率、降低能耗及减轻操作强度已经迫切需要,智能挖掘机无疑是未来的发展方向。挖掘机负载的辨识是实现挖掘机智能化的基础,也是探索节能研究的新途径。论文主要研究了根据工作装置位姿和液压缸压力信号辨识负载的方法和理论,主要工作如下：综述了液压挖掘机机电一体化与节能技术的研究现状及发展趋势,从提高挖掘机智能性和节能的角度阐述负载辨识研究的必要性。分析了挖掘机的结构组成及性能发挥与操作之间的关系,对目前存在的负载辨识方法进行分析比较,提出以工作装置位姿和液压缸压力信号作为负载判断依据的改进方案。建立了液压挖掘机工作装置运动学和动力学模型,得到铲斗末端的位置和工作装置关节角度与驱动液压缸长度的数学关系式,获得工作装置绞点转矩和液压缸反向驱动力的转换函数。在建立挖掘机工作装置的三维实体模型的基础上,对工作装置动力学参数进行估计；得到液压缸摩擦阻力关于活塞速度的数学函数式。采用遗传算法对动力学参数进行了再辨识研究,提高了动力学参数的适应能力。通过空载实验验证了动力学模型和辨识后的动力学参数的正确性,并用特定载荷实验验证了工作装置负载辨识的可靠性。基于工作装置的负载辨识,建立了挖掘机工作装置有效作业功率的数学表达式,对挖掘机带负载能力进行分析。