甘蔗联合收割机是甘蔗机械化生产过程中的重要设备,收获质量直接决定了甘蔗机械化收割的应用和推广,然而甘蔗收获质量难以直接通过传感器在线测量。软测量方法是解决这一问题的有效手段,该方法采用较易直接测得的辅助变量,通过数学模型的计算,得到难以测量或者根本无法测量的主变量估算值,然后以主变量估算值为反馈,设计出实时控制器。本文以含杂率和损失率为质量指标,研究甘蔗机械化收获质量软测量方法,研究不同工作参数对甘蔗机械收获质量的影响规律,并提出相应的控制策略和除杂风机变速控制系统。论文的主要工作如下:1、通过单因素试验和正交试验对影响切段式甘蔗联合收割机含杂率和损失率的因素进行了研究,研究表明:甘蔗联合收割机除杂风机转速、行走速度、甘蔗品种对甘蔗联合机收获质量均有显著影响,其影响主次关系为风机转速＞行走速度＞甘蔗品种,种植密度对收获质量无显著影响。随着行走速度的增加,含杂率呈上升趋势,损失率呈下降趋势;随着风机转速的增加,含杂率呈下降趋势,损失率呈上升趋势。2、在试验过程中,对甘蔗联合收割机切割机构、行走机构、切段机构、风机机构的负载压力信号和转速信号进行了采集,对采集的信号进行了滤波处理和特征提取,将得到的特征信号作为软测量模型的输入信号,以均方误差（MSE）和决定系数（R2）作为评价指标,分别建立了基于BP神经网络和支持向量回归机（SVR）的甘蔗联合收割机收获质量软测量模型,并对软测量精度进行了研究。结果表明:BP神经网络隐含层采用8个神经元和SVR核函数采用径向基核函数（RBF）时,收获质量软测量模型精度较高,此时其MSE分别为0.115和0.055,R2分别为0.869和0.912。3、利用遗传算法（GA）对建立的BP神经网络的权值和阈值进行寻优,对建立的SVR的惩罚函数C和核半径γ进行寻优,得到了 GA-BP和GA-SVR甘蔗收获质量软测量模型。通过对比分析两种模型的MSE和R2,选择了综合性能较好的GA-SVR模型对田间试验过程中的含杂率和损失率进行了软测量,建立了基于行走速度和风机转速对收获质量的映射关系,在此基础上提出了除杂风机的变速控制策略。4、根据控制策略,设计了除杂风机液压马达转速的电液比例控制系统,包括硬件、软件和人机交互界面的设计,最后进行了田间验证试验,结果如下:搭载了基于收获质量软测量的电液比例控制系统的甘蔗联合收割机,风机转速可以根据行走速度的变化自动进行调节,与行业标准相比,甘蔗的含杂率和损失率分别降低3.12%和6.54%;风机对目标转速指令的响应时间滞后0.6s,0.6s后,转速跟踪误差小于2%。