本论文是结合国家自然科学基金资助项目“基于知识的甘蔗收获机械智能设计系统关键技术研究”而展开的。论文研究了甘蔗收获机械各关键部件的功能结构与物流分析的基础上，提出了甘蔗收获机械创新设计流程，并结合专家系统的一般结构给出了甘蔗收获机械智能设计系统的总体机构。根据甘蔗收获机械相关设计知识具有复杂性与关联性等特点，研究了知识的表达方式，选择了产生式表示法和面向对象表达方式相结合的混合表达方式。由于甘蔗收获机械设计相关知识模糊性的特性，本文在研究规则推理的基础上，研究了模糊规则推理；并且根据甘蔗收获机械设计流程提出了甘蔗收获机械智能设计系统整体推理流程，最后建立了扶蔗机构与动力匹配的基于知识的规则推理。针对甘蔗收获机械智能设计系统知识库知识的数量相对匮乏以及基于规则的推理机效率不高，本文着重研究了将甘蔗收获机械虚拟设计中得到的仿真知识与试验研究数据，提炼为可为智能设计系统所运用的知识的方法，并在此基础上完成了甘蔗收获机械关键部件决策推理机。首先研究了将仿真知识提取为可为智能设计系统所用知识的方法，并研究了综合模糊评判的二级模型；然后将规则推理得到的设计方案进行仿真分析，最后将仿真分析结果进行综合模糊评价，得到推理方案的优劣评价结果。为了完善甘蔗收获机械智能设计系统，本文还建立帮助系统，提高设计人员与知识工程师工作效率。