机械化收割甘蔗过程中，收割损失和宿根破头是目前普遍存在且不可避免的问题，但是过高的收割损失和破头率严重影响了蔗民的经济收入和甘蔗宿根来年的发芽率。因此，如何减少破头率和收割损失成为甘蔗收割机研发过程中的一项重要课题，对此课题的研究具有重要意义。导致甘蔗收割破头与收割损失的因素较多，而收割过程中切割刀盘距离蔗田地面的高度就是其中一项重要因素。我国南方甘蔗大部分都种植在丘陵地带，地势起伏不平，并且甘蔗叶子较长且密集，蔗田杂草一般也较多，因此对地面高度变化进行检测和对切割刀盘距离蔗田地面高度进行控制存在较大难度。为了解决这一技术难题，本论文结合我国南方蔗田特点和现有甘蔗收割机结构，采用机械、液压、传感器、计算机和电子等技术，研究设计了一种能够让切割刀盘随着蔗田的高低起伏而上下移动的位置控制系统，即刀盘仿形控制系统，使切割刀盘在工作时与地面始终保持设定的高度，从而有效地降低收割损失和宿根破头率。本文设计了一款摆臂式的地形检测装置，并利用Adams仿真软件对其进行了运动与动力学仿真，理论上验证了本设计的可行性及其优点。采用电液比例技术设计了液压系统，利用AMESim软件建立液压系统模型进行仿真，验证了液压系统和控制算法的有效性和可行性。以MSP430F149单片机为核心设计了控制器硬件电路，并利用C语言编写了控制程序，对软硬件进行了调试。在VC++6.0软件下利用面向对象的C++语言设计了上位机监测软件。对本设计的关键部分进行了试验验证，试验结果达到了预期目标，能够满足设计要求。