核桃振动采摘机设计与电液控制系统优化

来源：中国农机化学报杂志2026年第3期北京时间：

作者：代桂鑫, 许燕, 周建平, 张惠琪, 叶琛琛

单位：1. 新疆大学机械工程学院，乌鲁木齐市，830017； 2. 新疆维吾尔自治区农牧机器人及智能装备工程研究中心，乌鲁木齐市，830017

摘要：为提高新疆地区核桃采摘的自动化水平，解决人工拍打和拖拉机摇曳采摘带来的低效问题，设计一种基于PLC控制的液压振动式核桃采摘机，并提出一种自适应量子遗传算法优化的模糊PID控制策略，以确保液压系统稳定性和振动频率恒定。对采摘机的结构和液压系统进行设计，并在控制策略中引入非线性转角计算和变异率调整，通过多算子协同进化优化控制器的量化因子和比例因子。利用AMESim与Simulink联合仿真，验证控制系统的调节效果。结果表明在振动频率23 Hz下，最大超调量为1.6%、平均误差为4.61 r/min，调节时间为1.32 s，系统表现出良好的响应速度、调速范围追踪性和稳定性。搭建核桃振动采摘机及其控制系统进行性能测试。该控制系统具有较强的抗干扰能力和鲁棒性，满足振动式核桃采摘机的控制要求。

关键词：核桃振动采摘机,模糊PID控制,自适应机制,量子遗传算法

基金资助：新疆农机研发制造推广应用一体化项目（YTHSD2022—20）；新疆维吾尔自治区重点研发项目（2024B02017—3）