蔬菜种植面积已突破3亿亩总产量在7亿吨以上，总产值超过2万亿元，其中露天种植面积2亿亩以上。当前国内的蔬菜种植方式主要是采用人工种植或者使用半自动移栽机械。国内蔬菜自动移栽机械也多是应用于温室移栽的小环境作业的手扶式、自走式移栽机，无法应对日益迫切的规模化种植需求。然而面对规模化大田露天作业环境，悬挂式移栽机械多以投苗效率低、工作强度大的人工投苗的半自动作业方式为主，无法高效实现除栽植外的其他功能，因此研制一台悬挂式自动移栽机，对于蔬菜高质量栽植和节约劳动力有着十分重要的意义。
　　本文基于悬挂式移栽机的结构，提出了以可编程控制器为控制核心的机械、电气、气动控制方案。以下是本文主要的研究工作：
　　（1）对悬挂式移栽机整机结构介绍及工作原理分析，根据整机的工作流程确定了悬挂式自动移栽机的整体控制方案。设计了一个机、电、气相结合的控制系统，以无锡信捷XD5-60T-6型PLC作为核心主控制单元，将传感器采集的自各部件的动作状态信息进行处理，驱动步进电机完成移箱纵向进给，同时驱动气缸末端执行机构进行动作，实现整机从移箱、取苗、投苗、分苗、浇水和穴盘回收全自动化。采用Touchwin触摸屏作为人机交互界面，取代控制操作面板，利用C语言模块对触摸屏程序进性编写，可实时显示作业参数信息。
　　（2）根据各个机构的控制需求，对移箱初始精度控制参数进行分析计算，通过三因素三水平正交试验分析移箱进盘精度的影响因素；并对取苗机构运动控制参数以及投苗运动控制参数进行计算分析，选择最优的取投苗控制方案，实现高速运行状态下，取苗与分苗精确配合，提高栽植的成功率和降低漏栽率，并进行了相关验证试验。
　　（3）利用了36V转24V降压模块，设计了一个强电流电路和一个弱电流电路，使得强、弱电流电路分开。强电流电路控制浇水电磁阀的开合，实现浇水电磁阀随开随关，达到准确对穴浇水的效果。对整机硬件设计并进行电器元件选型，对整机进行软件设计，采用主模块调用子模块，编写手动和自动两种运行状态的程序。
　　（4）搭建移箱、取投苗系统的试验台架，选取72孔穴盘黄瓜苗为试验材料，通过三因素三水平正交试验，验证移箱进盘精度的主要影响因素为移箱步进电机的转速，通过调控移箱步进电机的转速，使穴盘能精确送至初始取苗点，提高了取苗成功率。对取投苗、分苗控制系统性能进行试验，验证控制系统在高速作业下移栽的稳定性。试验表明：在试验72孔穴盘时，栽植频率在60株/行?min-1时，平均取投成功率为97.93％，当栽植频率提升至72株/行?min-1时，平均取投成功率下降为95.15％。而当试验128孔穴盘时，栽植频率在60株/行?min-1时，平均取苗成功率时98.44％，栽植频率在72株/行?min-1时，取苗成功率下降为96.88％。系统的平均取苗成功率为95％以上，该控制系统能够达到高速移栽的效果。
　　样机研制完成后进行整机性能试验，并将试验过程中的取苗成功率、投苗成功率等作为系统的评价指标。将样机以设定的行进速度运行，根据设计的试验方案，完成栽植频率为60株/行?min-1、72株/行?min-1时田间试验。通过试验结果表明：随着取苗速率的提高，平均漏苗率、平均伤苗率及平均苗钵损伤率均有所提高，在两种取苗频率下，取苗投苗的平均成功率为96.3％、93.4％，样机栽植在两种栽植频率下平均合格率为96.5％、94.2％；本自动移栽机各部件运行协调，整体栽植性能稳定，达到了预期目标。