棉花打顶是棉花生产过程中的重要环节。然而，棉花打顶又是棉花生产过程中唯一没有实现机械自动化生产的环节，针对新疆兵团地区棉花机械打顶过程中的漏打或多打，工作效率低，打顶精度差等问题，本文根据棉花打顶机技术要求，结合无线遥控技术、传感器技术以及自动控制技术，在3MDZF-6型垂直升降式棉花打顶机的基础上，以STC89C52单片机为核心，超声波传感器为检测元件，无线遥控模块为电源开关，设计了一套棉花打顶机自动仿形升降控制系统。（1）控制系统总体方案的确定。根据设计要求并结合棉株生产实际状况确定了一种既能满足设计要求又能在实际生产中应用的研究方案。（2）棉株高度自动检测系统的设计。采用超声波传感器对棉株的高度进行精确测量，将信息传给单片机系统，单片机根据处理算法计算出当前棉株高度，然后将当前棉株高度与给定值相比较，计算出打顶高度即液压缸要升降距离，单片机发出指令给电磁阀驱动液压缸升降完成打顶过程；根据车速和液压缸升降速度，确定了超声波传感器的安装位置。（3）液压升降控制系统的设计。采用接近开关对液压缸进行限位控制，实现液压缸的行程在规定的范围内；通过对液压控制系统分析，结合自动控制原理技术，对液压控制系统进行了数学模型建立，并采用了PID算法对系统进行了校正，运用MATLAB软件对系统进行了模拟仿真，得到了系统最优参数，当静差ε=0.02时，系统的控制精度和稳态性均可达到。并利用无线遥控技术，对打顶机的电源开关进行控制，设计出了抗干扰性好的无线遥控系统，实现了在驾驶室内方便的控制打顶机的开始、停止、上升最高位三个状态。（4）控制系统性能试验与田间打顶试验。对控制系统进行了集成，进行了无线遥控模块的噪声性能试验，结果表明，无线遥控模块性能良好能够满足系统要求；最后制作了样机，将设计的控制系统安装在样机上，并进行了田间试验，田间试验表明，本控制系统能够完成打顶作业，相比人工打顶作业效率能提高12倍，打顶率能达到76.2%~89.7%。