脱粒清选装置是玉米联合收获机的关键装置,决定着收获机的作业性能和效率。由于受到恶劣且多变的田间环境的影响,脱粒清选装置的工作性能无法充分发挥,籽粒破碎率和损失量较高,且极易发生滚筒堵塞等故障现象。本文针对脱粒清选装置工作过程中非线性、时变且滞后的特点,分析影响脱粒清选效果的主要因素。在此基础上,以PLC为核心控制器,触摸屏为监测和控制界面,开发脱粒清选监控系统,对关键参数进行监测和预警,对液压执行元件参数进行调整,通过模糊控制得到作业速度改变量,对行走速度进行调整,使得脱粒清选装置在保证可靠性的前提下充分发挥工作性能。研究脱粒清选原理,对影响脱粒清选效果的主要因素进行分析,主要包括滚筒转速、脱粒间隙、喂入量、籽粒含水率、风机风量与出风口倾角、清选筛箱振动频率与幅度、鱼鳞筛开度等,针对这些影响因素,确定监测量和控制量,制定脱粒清选监控系统总体方案。研究模糊控制原理和模糊控制算法,设计以滚筒角速度偏差和偏差变化率为输入、收获机行走速度变化量为输出的脱粒滚筒二维模糊控制器,结合实际操控经验制定模糊推理规则,建立模糊控制查询表,采用模糊控制算法对脱粒滚筒负荷进行控制。针对监控系统方案进行硬件设计,主要包括水分传感器、压力传感器、动态扭矩传感器选型及布置,收获机行走速度、滚筒转速、风机转速、筛箱驱动转速等关键转速检测及调节,脱粒间隙检测及调节,根据系统需求对PLC与触摸屏进行选型,并对PLC输入输出端子进行合理分配。针对监控系统流程进行软件设计,主要包括数字量和模拟量传感器采集关键参数的梯形图程序,控制液压执行元件的梯形图程序,实现模糊控制算法的梯形图程序,开发触摸屏,设计初始参数设置、关键参数采集及显示、液压执行元件控制及报警等人机交互界面。运用MATLAB Fuzzy Logic Toolbox设计脱粒滚筒模糊控制器,通过Simulink对滚筒模糊控制进行建模并仿真,结果证明了应用模糊控制算法对滚筒进行负荷控制的正确性和可行性;搭建脱粒清选监控系统实验台进行实验,模拟各关键参数的采集、监测及预警和各液压元件的控制,证明了所开发的监控系统的合理性和有效性。