稻麦联合收获机主要由割台、脱粒、清选和集粮等系统组成,作业过程中要在满足籽粒夹带损失、破碎和含杂率等各项作业性能的前提下提高作业效率。稻麦联合收获机脱粒装置作业参数对作业性能有着举足轻重的影响,脱粒装置作业参数和各性能指标之间存在复杂的非线性关系,作业参数调节效果在各性能参数上的体现往往是矛盾的。在线控制脱粒装置作业参数,高效、均衡地优化机器作业性能,成为稻麦联合收获机智能化研究进程中的关键问题。合理地调节脱粒装置作业参数,优化稻麦联合收获机作业性能,成为人们关注的研究重点。国内外研究人员在联合收获机作业性能监测和脱粒装置作业参数控制领域开展了大量研究,但依然存在一些问题,比如在控制模型中选用的作业性能参数不全面,依据单个作业性能参数建立的脱粒装置作业参数控制模型调控目标过于单一、片面,易导致机器作业性能不均衡。本文针对上述问题,开发了稻麦联合收获机脱粒装置作业参数自适应控制系统,在线获取籽粒夹带损失、破碎和含杂率数据,以此为依据自动控制脱粒装置作业参数,全面优化稻麦联合收获机作业性能,提高稻麦联合收获机的智能化水平,研究内容主要包括以下几点:（1）稻麦联合收获机脱粒装置作业参数自适应控制系统的总体方案设计。分析了稻麦联合收获机及其脱粒装置的组成结构和工作过程,明确了脱粒装置的可控作业参数为滚筒转速和凹板间隙,确定了滚筒转速和凹板间隙的调节方法。在研究脱粒装置作业参数调节方法时,学者们往往采纳单个作业性能作为调控依据;除此之外,滚筒转速作为转子系的一环,其调节过程伴随着其他作业参数的联动干扰。本研究将稻麦联合收获机三个作业性能参数作为调控依据,采用电液控制阀独立调节滚筒转速,利用蜗轮蜗杆电机调节机构控制凹板间隙大小,实现了作业性能调节目标的全面性和作业参数调节的独立性。（2）基于决策树算法和色谱向量算法的稻麦联合收获机作业性能参数监测方法研究。稻麦联合收获机作业性能是脱粒装置作业参数控制的依据,需要在机器田间作业时实时获取。开发了籽粒冲击信号识别算法,建立了基于决策树技术的籽粒/杂质冲击信号识别模型,搭建了籽粒损失率传感监测装置,室内试验结果表明:籽粒含水率在10%和30%之间,并且籽粒/杂质比在1/0.5和1/2.5之间时,籽粒/杂质冲击信号识别模型识别精度>90.7%,相比于无识别模型,平均监测精度提高了30%左右。设计了采样弃样装置的结构,采用机器视觉技术研制了籽粒含杂/破碎率在线监测装置,建立了基于决策树技术的籽粒/杂质形态特征识别模型,研究了基于色谱向量的破碎/完整籽粒识别方法,利用田间试验物料在室内试验台架上验证了监测装置的精度,室内试验结果表明:基于形态特征的籽粒和杂质识别模型的分类准确率>78%,基于色谱向量的完整和破碎籽粒识别模型的精度≥96%。（3）稻麦联合收获机作业性能平衡优化的模糊控制模型建立。为了获取稻麦联合收获机脱粒装置作业参数控制规则,利用研制的作业性能在线监测装置获取了田间试验数据,分析了稻麦联合收获机作业参数和作业性能的关联规律,获得了脱粒装置作业参数对籽粒夹带损失、破碎和含杂率的影响规则,运用数据挖掘技术建立了基于BP神经网络的作业性能推理模型,在MATLAB/Simulink仿真平台上建立了作业性能单输入和全输入的脱粒装置作业参数模糊控制模型,设计了作业性能单输入和全输入的脱粒装置作业参数模糊控制器,对四种模糊控制器进行了仿真。仿真结果表明:当喂入量阶跃上升时,作业性能单输入的脱粒装置作业参数控制模型只能优化单个作业性能,其他的非调控目标作业性能极易恶化,不具备平衡优化作业性能参数的效能;作业性能全输入的脱粒装置作业参数模糊控制模型能够平衡优化机器作业性能:当喂入量小幅（10%～25%）上升时,作业性能参数会小幅恶化,但在作业性能全输入模糊控制器的作用下,性能参数均有一定程度的优化,降幅为5%左右;当喂入量大幅（50%～75%）上升时,作业性能参数会大幅恶化,但在作业性能全输入模糊控制器作用下,性能参数均有一定程度的优化,降幅为10%左右。（4）稻麦联合收获机脱粒系统作业参数自适应控制系统软硬件实现。首先确定了稻麦联合收获机脱粒装置作业参数自适应控制系统的功能要求,以ARM作为主控单元搭建了自适应控制装置,装置由ARM处理器、籽粒夹带损失传感器、含杂/破碎传感器、凹板间隙/滚筒转速控制模块、CAN总线和人机交互按键手柄组成,完成了稻麦联合收获机脱粒装置作业参数控制系统软件设计,编写了单输入和多输入籽粒夹带损失/破碎/含杂率的脱粒装置作业参数模糊控制程序,完成了稻麦联合收获机脱粒装置作业参数自适应控制系统开发工作。（5）稻麦联合收获机脱粒装置作业参数自适应控制系统田间试验。首先在机器上安装了脱粒系统作业参数自适应控制装置,并将籽粒夹带损失率、含杂/破碎率传感器集成到稻麦联合收获机上,完成了各装置的机载调试工作,然后在单输入和多输入的脱粒装置作业参数控制系统田间试验中评估了各控制模型的工作效果。试验结果表明,单输入的脱粒装置作业参数控制模型能够有效优化单个作业性能参数,优化幅度均>30%,但是另外一种或两种作业性能参数会发生恶化,恶化幅度>30%;多输入的稻麦联合收获机脱粒装置作业参数控制模型能够兼顾作业性能的平衡优化,优化幅度在10%～50%之间,未出现某一种作业性能参数恶化的现象,验证了多作业性能输入的稻麦联合收获机脱粒装置作业参数控制系统的有效性。本文开发了稻麦联合收获机脱粒系统作业参数自适应控制系统,可以提高脱粒装置作业参数调控的智能化水平。研制的稻麦联合收获机籽粒含杂/破碎率在线监测装置丰富了前人在作业性能监测领域的研究成果,建立的脱粒装置作业参数模糊控制模型为提升作业参数调控的实时性和智能化水平提供了有效手段,开发的多作业性能输入的稻麦联合收获机脱粒装置作业参数自适应控制系统具有较强的实用性。