割台作为稻麦联合收获机的重要组成部分,其工作参数的合理调节对于作物收获质量以及机器工作性能有着重要影响。国外一些先进机型搭载了割台智能控制系统,实现了割台参数的集成化控制以及部分参数的自动化调节;目前我国联合收获机割台参数一部分处于无法调控状态,另一部分需要机手以主观经验进行手动控制,其中联合收获机切割器频率在收获过程中通常保持不变,容易产生秸秆的重割或漏割现象,造成谷物收割损失增大、作业性能不稳定等问题,割台操控性较差制约着我国联合收获机的进一步发展。本文设计了稻麦联合收获机割台参数电控及切割器频率分段调控装置,该装置利用机电液一体化技术实现割台参数电动控制;利用传感技术实时采集割台参数信息,经控制器处理后在显示屏上实时显示,并作为控制依据;利用神经网络算法对切割器频率进行分段调控,为联合收获机操控系统的改进与机器自动化水平的提高提供技术支撑。本文主要研究内容如下:(1)分析了联合收获机割台工作过程,在将原有传统机械传动改为液压机械传动的基础上,根据割台各部件的功能选择控制装置的调控对象,并分析了各参数的调控依据,确定了割台参数电控装置的总体设计方案。(2)对割台参数电控装置进行硬件设计。电控装置是由ARM控制器、触摸显示屏、传感器元件、信号调理模块、按键手柄和执行机构等部分组成。选取嵌入式ARM控制器作为控制核心,设计了按键模块电路、信号调理模块电路、输出功率放大电路,并根据割台各部件工作过程,选取不同传感器进行参数的测量,对液压控制元件进行分析与选型,选取触摸显示屏作为装置显示模块。利用传感器以及CAN控制器获取割台参数信息,经控制器处理后在触摸显示屏上显示,机手根据割台参数信息,通过按键手柄向控制器发送控制指令,经控制器处理后调用控制子程序,输出控制信号实现对割台工作参数的电动控制。(3)对切割器切割原理进行分析,建立切割运动轨迹模型,利用MATLAB绘制切割图并进行数据分析,确定了不同动刀片刃部高度与机器作业速度条件下,切割频率值的范围。利用BP神经网络作为切割器频率控制算法,并对神经网络输出值进行运算处理,实现切割器频率的分段调节。(4)对割台参数电控装置进行软件设计。为发挥ARM内核的性能优势、提高系统性能,移植了FreeRTOS,并进行了实时操作系统的任务设计;根据任务功能对控制系统的底层驱动程序进行设计,主要包括数据采集程序、CAN报文接收程序、控制信号输出程序以及数据存储程序;基于BP神经网络算法编写切割器频率分段调节程序;利用图形软件库emWin设计触摸屏显示界面,主要包括参数显示界面和参数设置界面的设计,并进行程序移植。(5)对所设计的割台参数电控装置进行机载调试与功能测试试验,机载调试包括装置功能测试、切割器频率控制精度与系统动态性能以及田间功能测试,其中装置功能测试包括手动功能测试、割台参数显示、传感器信号采集精度。机载传感器精度测试数据表明,拨禾轮转速、切割频率、割台高度、拨禾轮高度以及前后位置数据最大相对误差分别为1.5%、2.9%、5.5%、-3.6%和2.6%,机载传感器信号采集精度可以满足课题要求。由切割器频率控制精度与系统动态性能数据表可知,装置调整切割频率偏差保持在?0.8Hz以内,最大相对误差为-8.6%,系统平均稳定调节时间为1.3s,能满足装置的设计要求。田间功能测试数据表明,开启切割器频率分段调控系统后,未出现漏割谷物现象,且切割产生的短小茎秆数量明显减少,切割过程中重割情况得到改善。