地膜覆盖技术能够显著提高农作物产量和品质,在农业生产中得到了广泛应用。由于地膜难以在自然条件下降解,大量残留地膜造成了农田污染,作物减产,甚至在局部地区造成了“白色污染”,成为当前农业绿色发展面临的突出问题。烟草是我国重要经济作物,地膜覆盖在烟草种植中应用广泛。在烟苗移栽大田初期,由于气温较低,地膜覆盖的保温保墒作用能显著促进烟苗生长。但在烟株生长中后期,特别是在低海拔地区,随着气温升高,地膜对烟株生长反而具有负效应作用,因此应及时揭膜。同时苗期地膜强度较好,地膜便于回收,之后随着地膜使用时间延长,地膜老化碎块严重,加大了地膜回收难度。因此设计和研究一种轻简式烟田苗期揭膜机,对解决丘陵山区地膜回收难题,促进农业绿色发展,提高农业机械化程度具有重要意义。论文所设计的揭膜机采用揭膜电机驱动锥形卷膜辊揭膜,揭膜过程中,揭膜电机在控制系统作用下能够恒扭矩驱动锥形卷膜辊转动揭膜,从而以近似恒拉力的方式揭膜,保证了可靠揭膜而不断膜。揭膜机包括揭膜系统、控制系统和行走系统。揭膜系统实现揭膜和卸膜功能,主要由锥形卷膜辊、揭膜电机、揭膜传动机构、卡膜盘和集膜机构组成。控制系统实现对两侧揭膜电机的独立控制,使揭膜电机恒扭矩驱动锥形卷膜辊。行走系统提供支撑和移动功能。论文进行了残膜拉力试验研究,得到揭膜拉力范围为25.91 N~41.83 N,结合锥形卷膜辊的结构尺寸,得到揭膜转矩范围为1.55 N·m~2.51 N·m;对锥形揭膜机构进行了受力分析,建立了锥形卷膜辊有限元模型并进行了仿真分析。分析了电机恒扭矩控制原理,通过揭膜电机恒流输出特性试验,得到了揭膜电机电流与扭矩的回归方程及其与揭膜拉力的关系,并进行了恒流控制设计。论文完成了控制系统硬件电路设计和软件设计。硬件电路设计包括揭膜电机驱动电路、揭膜拉力设置电路、电流检测电路、电池电压检测电路、行走速度检测电路和报警提示电路等。软件设计程序包括主程序、电池电压检测子程序、恒流控制子程序、中断服务程序、报警提示子程序等。揭膜机恒扭矩试验表明,揭膜机控制系统的平均恒流控制误差为2.46%,平均恒扭矩控制误差为4.12%。样机田间试验表明,揭膜拉力为30.9 N时,对应的揭膜电机电流为2.9 A,揭膜机的地膜回收率为93.24%,伤苗率为1.94%,揭膜性能好,达到残地膜回收机性能指标,满足应用要求。