当前,我国棉花种植的打顶环节以人工打顶为主,近年来,随着棉花种植面积的增长,棉花打顶作业需求增大,因此需要研发代替人工的棉花打顶装置以适应棉花种植面积的增长。目前不依赖人力的打顶方式有化学封顶和机械打顶。化学封顶存在污染环境、打顶精度不高、需要多次施药的缺点,相较而言,机械打顶是以机械切割的方式完成打顶,在保证打顶效率的基础上更符合“绿色农业”的发展要求。因此本课题选用机械打顶的方式对棉花顶尖进行切除。其工作原理为扶禾器将相邻棉花纠缠在一起的侧枝进行分离,并将其分别聚拢到棉株所对的扶禾器中央,传感器对棉花高度进行检测,并将高度信号传递给液压缸,液压缸根据棉花高度调整活塞杆的伸出量,最终将刀盘定位到棉花顶尖处,刀盘旋转完成切割。具体的研究内容如下:（1）实地调研新疆棉花的在打顶前后棉花植株的情况。通过实地调查测量得到棉花的株高、种植规模、种植模式、打顶模式等情况。（2）根据棉花打顶的农艺要求,确定液力式棉花打顶机的设计要求,并完成液力式棉花打顶机整机结构的设计和打顶机带传动部分的设计,对打顶升降装置和刀盘进行设计建模与虚拟装配,验证棉花打顶机机械部分设计的合理性。（3）根据液力式棉花打顶机液压系统的设计要求,设计出适用的棉花打顶机液压系统,并对其相关的元件进行参数的计算选型。（4）对打顶升降装置进行分析建模,使用Simulink仿真软件对打顶升降装置进行仿真分析,并利用粒子群算法对其难整定的参数分别进行整定,得到相应的参数,再将这些参数带入到仿真模型中,将仿真结果与线性自抗扰控制下的仿真结果进行比较,得到较优的设计方案。（5）本章对打顶机液压系统所需元件进行建模仿真,保证其满足设计要求。对负载变化的打顶升降装置进行仿真,获得了控制信号、升降油缸流量和补油泵流量曲线,其流量变化满足设计要求。同时对棉花打顶机液压传动系统进行仿真,获得其马达转速和负载转速曲线,其负载转速满足棉花打顶机动力传输的要求。验证了打顶机液压系统模型的正确性。（6）通过田间性能试验,根据对试验数据的分析,确定棉花打顶机液压系统能够满足棉花打顶的技术要求。