液压机械无级变速器（HMCVT）是一种双功率流耦合的传动装置,该变速器充分结合液压系统的连续变速特性和机械传动的高效率特性,广泛运用于工程设备及农业机械中。为满足采棉机高效稳定工作需求,本文根据采棉机的采摘与行驶作业需求,以自主研制的HMCVT为研究对象,对采棉机HMCVT的控制系统进行研究。研究内容如下:1、结合采棉机传动需求,阐述了液压机械无级变速器的传动原理及特性,根据采棉机液压机械无级变速器传动方案对变速器的控制系统原理进行分析,提出了控制系统的设计要求;基于AMESim软件建立采棉机液压机械无级变速器整车模型,包括泵马达液压系统模型、机械传动模型、采摘系统模型、车辆环境、离合器控制等模型;结合发动机外特性参数,采用试验建模的方法构建发动机控制模型,最终对发动机及整机模型进行仿真分析,仿真结果表明:采棉机HMCVT在不同工况下能够实现连续换段。2、根据采棉机HMCVT控制系统的设计要求,建立控制系统的整体结构与控制逻辑,为满足控制需求以各传感器的选型为基础对控制系统进行电路设计,为实现该系统的控制性能与保证变速器输出转速变化,编制了基于C语言的变量泵排量变化程序及流量压力和转速采集程序等应用程序,运用LabVIEW研制出测控系统实现上位机与下位机的通信与监测。3、研究变量泵和马达的变速性能,运用仿真和试验对效率特性进行分析研究,保证了HMCVT输出转速的稳定性,运用点位控制方式,对不同控制电压对应HMCVT不同速比的关系进行测试分析,研究了输入与输出的稳定性能。根据神经网络理论,运用Matlab/Simulink工具箱建立神经网络PID控制方案,针对变速器的输出转速进行仿真分析,验证了变速器在工况速度下的自适应特性,具有较好的自适应性和鲁棒性。4、研究采棉机工作模式,针对采摘速度与行驶速度的不同输出特性,利用直接控制、普通PID、模糊PID控制等控制算法对比分析了采棉机采摘与行驶的稳定性匹配研究,提出了一种基于采棉机单泵控双马达的采摘子系统与变量泵控马达的行驶子系统的恒转速协同控制方案,研究结果表明采摘与行驶自适应协同控制提高了采棉机采摘与行驶的同步稳定性,增强了系统控制性能;并搭建了基于发动机、变速器、负载的试验台架及试验台控制系统,通过仿真与试验对比分析采用液压机械无级变速器的采棉机的燃油消耗与效率,满足采棉机在采摘作业下的行驶要求。