农业机械学报

作者：汪昕，杨德秋，李洋，刘萌萌，程子文，贾晶霞，陈新予，陶鑫愿，张丽娜

单位：中国农业机械化科学研究院集团有限公司;中国农业大学工学院,中国农业机械化科学研究院集团有限公司;农业装备技术全国重点实验室,中国农业机械化科学研究院集团有限公司;农业装备技术全国重点实验室,中国农业机械化科学研究院集团有限公司;农业装备技术全国重点实验室,中国农业机械化科学研究院集团有限公司;农业装备技术全国重点实验室,中国农业机械化科学研究院集团有限公司;农业装备技术全国重点实验室,中国农业机械化科学研究院集团有限公司;农业装备技术全国重点实验室,中国农业机械化科学研究院集团有限公司;农业装备技术全国重点实验室,中国农业机械化科学研究院集团有限公司;农业装备技术全国重点实验室,

关键词：马铃薯收获机;捡拾装置;作业参数调节系统;模糊PID控制;DEM-MBD

基金：财政部和农业农村部：国家现代农业产业技术体系项目（CARS-09-P25）

针对安装在自走式马铃薯捡拾装袋机上的马铃薯捡拾装置作业时，前方易壅土导致薯土混合物输送不畅，因此驾驶员需频繁手动调节捡拾铲入土深度，易出现误判而造成整机伤薯率、漏薯率和含杂率关键作业指标达不到作业要求的问题，研究了一种马铃薯捡拾装置作业参数自调节系统。在装置作业过程中，根据超声波传感器实时测量的壅土高度，通过液压驱动无级调节捡拾铲入土深度、输送链线速度以及薯土分离振动强度，达到较优的作业质量。基于DEM-MBD耦合仿真对捡拾装置不同作业参数组合下的作业质量进行仿真研究，明确了作业参数影响作业质量的一般规律。基于该规律，设计了作业参数自调节方法。根据装置作业参数的控制需求，基于AMESim-Matlab/Simulink开展电液控制系统仿真研究，对比了模糊PID与经典PID的控制效果，仿真结果表明，模糊PID控制较经典PID控制在阀控缸系统和阀控马达系统的响应速度均有所提高。最终将使用该模糊PID控制的作业参数自调节系统搭载在捡拾装置上开展田间试验，试验结果表明搭载作业参数自调节系统的捡拾装置作业时的漏薯率为2.17%、伤薯率为2.51%、含杂率为1.64%，各项指标均满足作业要求且优于手动控制，验证了搭载作业参数自调节系统的马铃薯捡拾装置较手动控制的优越性。

来源：2025年第7期

《农业机械学报》期刊编辑部

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