我国是一个农业大国,稻麦是主要粮食作物。稻麦的增产对我国国民经济的稳定发展具有非常重要的意义。农作物研究人员在进行稻麦的科研中,常需要对每穗稻麦粒的粒重和粒数进行计量和分析。但长期以来,在测量每穗稻麦所含粒数及粒重时,往往采用由人工手动抓取稻麦粒至电子天平进行计量的方法。这耗费了科研人员大量的时间和精力。为了改善手动测量效率低、劳动负荷大的缺陷,本课题旨在研发一种可以高速准确测量每穗稻麦所含稻麦粒粒数及单个稻麦颗粒质量的自动计数计量系统。本课题主要在以下几个方面开展了研究工作：1对自动计数计量装置进行整体方案设计。通过自动计数计量系统的设计与使用要求的分析,发现要从根本上改变计量效率的关键是实现对整包稻麦粒的动态连续计量。在此基础上确定了使用动态称重的基本控制方法,完成了系统的总体布局设计。2设计了一个能实现自动化称重的机械结构。机械结构包括给料、计量、下料等功能。在上料机构中采用振动排料方式并加以改进以满足系统的适用性。在下料机构中对传统的机械手臂结构和气动的2种方案进行比较,并用三维建模软件对机械手臂结构的受力情况进行了建模与仿真。出于减少摩擦磨损以保证精度的考虑,选用气动阀组代替机械手臂作为下料机构的驱动装置。此外还设计了对稻麦粒实现3级分选的分选料道机构。3通过对多个国家不同公司生产的多种类型传感器产品的比较和分析,选用了由中国瑞士合资公司梅特勒-托利多公司生产的WMC24-SH型称重模块。并针对该款传感器精度高但稳定时间较慢的特点,尝试寻找不同的控制方式以缩短其反应时间。经过基于MATLAB的建模和分析,设计了两种可行的方法即添加一个和原系统互为倒数的控制系统或利用根轨迹技术构建一个类似观测系统的特殊控制结构。满足了动态连续计量的要求。4设计自动计量系统的控制系统,用以实现对自动计量系统的过程控制,并建立传感器、PLC以及计算机之间的通讯。构建了由西门子公司生产的S7-200系列PLC为基础的控制装置。并进行了编程与测试。