1. 研究目的与意义
联合收割机是稻麦生产收获环节的主要机械,近年来得到了前所未有的快速发展。联合收割机日益向大型化、作业速度、割台高度、GPS定位等多个电子检测单元，实现了作业速度、割茬高度、喂入量、脱粒滚筒转速、、自动化、智能化发展,其生产效率及操作条件有很大的提高。但现今我国联合收割机电子化和自动化水平普遍较低,联合收割机自动化程度较国外落后30年以上。为了实现联合收割机的智能化操作，提高其作业质量并保证联合收割机能高效、安全、可靠、稳定地工作，在国外一些先进的联合收割机上已装备有喂入量、谷物湿度谷粒损失率等作业参数的监测、显示以及控制;并且兼有故障诊断及报警，计算和统计作业面积、耗油率及产量等。收割机是目前农村收获季节的主要设备，但在田间作业时，机器主要靠人工控制调节，收割效率不高、作业不够精准、谷物损失较严重，人工劳动强度较大，使收割机的应用受到了一定的限制；在电子技术高度发达的时代，研究智能收割机，以单片机为控制器，通过阶段预测模糊控制算法的计算，得到适合工况的行走速度的期望值，对行走速度进行调整，使得谷物联合收割机工作在高效稳定的工作状态，达到提高生产效率、降低生产成本、减少作物损失的精准农业生产，对增加农民收入具有突出的现实意义，在农业领域具有广阔的前景。
为了提高我国联合收割机的自动化程度,对联合收割机工作状态进行实时监测,并给出故障提醒,使操作人员及时的发现异常并做出相应的调整,让联合收割机工作在最佳状态下,有利于降低故障率,提高工作效能。本课题在分析了国内外联合收割机监测系统的基础上,要求设计一套联合收割机的割茬在线自动监测系统。
2. 课题关键问题和重难点
关键问题：
1.研究设计基于单片机为核心的监测控制节点。
2.收割机各种监测参数能实时显示、保存,在收获过程中起到了实时监测联合收割机运行状态的作用。
3. 国内外研究现状（文献综述）
1.割茬高度智能检测装置，安装于联合收割机机体和割台之间，其特征在于：包括安装在所述机体和割台之间的割台高度检测传感器，所述割台高度检测传感器的信号输出端连接有割台高度信号处理单元，所述割台高度信号处理单元的信号输出端连接有安装在所述联合收割机驾驶室内的中央数据处理单元。
2.通过对往复式切割器割茬高度二维分析,建立了标准型、低割型切割器茬高数学模型,采用Matlab软件提供的三维图像处理函数,动态模拟切割时割茬高度三维变化,结果表明:影响割茬高度主次因素为切割器类型、割台高度、切割速度比。对影响割茬高度参数进行数值拟合,并进行仿真计算,通过与实测结果相比,验证了割茬高度拟合模型的正确性。
3.割茬高度：往复式切割器是将作物茎秆夹持在动、定刀片之间进行剪切的。为了简化分析过程，设三点假设：⑴切割茎秆只发生在动、定刀片刃口接触的过程中；⑵茎秆为刚体，刀刃与茎秆无滑切；⑶处于定刀片下方的茎秆以定刀片中心线为界限，向两侧平分受切割[5-6]。切割时扫过区（I区）内茎秆发生横向弯斜，茎秆被动、定刀片推至GB段切割；空白区（II区）内茎秆发生纵向弯斜，茎秆集中至B点切割。表明：扫过区、空白区割茬高度与割台高度g0、割刀间距H、割刀行程S、动刀片宽度a、定刀片宽度b等有关.
4. 研究方案
研究步骤：
1.查阅相关资料，了解收割机监测系统的原理，确定具体应用和实施。
2.复习电路、模电、数电、单片机等相关知识，为后面硬件部分的建模打好基础。
5. 工作计划
第1周：选题，完成相关表格的填写工作，列出阶段的实施进度计划；
第2周：查阅资料及相关文献，提出设计方案，进行方案论证；
第3周：撰写开题报告；
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