董哲，陆静平

(广西大学机械工程学院，南宁市，530004)

0 引言

随着农业智能化的发展，甘蔗机械化慢慢得到普及，但是在机械化过程中，遇到了一系列的问题。其中，甘蔗机械化收割对宿根破头率和切割质量的影响是不可避免的，过高的破头率和切割损失必定对第二年的发芽造成影响，直接影响蔗农的经济收入，这已成为制约我国甘蔗机械化推广的瓶颈[1]。

甘蔗种植在我国南方一带，广西、广东和云南的甘蔗产量几乎占了全国甘蔗总产量的80%[2]，其地多为丘陵，地形复杂。如若刀盘能够跟随地形很好的仿形则可以大大降低宿根破头率，提高切割质量。国外种植地如美国和巴西多为平原，切割刀盘位置无需做过多的调整，国外对仿形系统研究较少，甘蔗收割机仿形系统的研究主要集中在国内。黄亦其等[3]将机器视觉用于测距，通过双目相机采集甘蔗照片，采用RGB颜色空间的色差分量与Ostu算法对甘蔗图像进行分割找到切割点与地面点从而实现刀盘仿形；陈远玲等通过压力传感器检测液压马达工作压力与正常工作时压力进行对比，将偏差信号进行处理后变成电流信号控制三位四通比例换向阀，从而控制台架升降实现刀盘仿形；邹展曦等[4]采用超声波测距雷达测量刀盘刀片最前端位置以及对应切割刀盘刀片最前端处垄间地形变化情况，通过单片机得到滤波后的信号，通过控制电液换向阀调整刀盘位置实现刀盘仿形。

本文设计了结合AT89C52单片机控制、超声波非接触式测距、电液比例液压系统的基于模糊PID控制的刀盘仿形系统，对现有的仿形系统有一定的借鉴意义。……