犁旋一体机是一种把犁翻和旋耕功能结合在一起的性能良好的耕整及秸秆还田机械,可一次完成翻耕、旋耕、将地表秸秆翻埋入土实现秸秆还田等多道作业工序。耕后土壤细碎平整,作物秸秆和留茬直接深埋还田,达到联合整地效果,还可减少机具下地次数,减少对土壤的压实,有利于争取农时,提高工效。在作业过程中,由于拖拉机一侧车轮行进在未耕地上,一侧车轮行进在已耕地犁沟里,会造成拖拉机的倾斜行走,进而导致与拖拉机通过三点悬挂机构连接的犁旋一体机在左右水平方向产生一定的倾角。而犁旋一体机的倾斜作业会影响耕后的平整度和耕深等作业指标,所以需要不断调平机具来保证作业效果。然而由于田间作业情况复杂,需要在每一块田的前两个作业行程以及由于液压系统工作不稳定导致的各作业行程频繁进行调平,不仅费时费力而且精度不高,导致犁旋一体机作业效果差和作业效率低。为了解决犁旋一体机作业过程中机具的频繁调节问题,结合犁旋一体机自身的特点,设计了一种犁旋一体机自动调平系统,该系统包括执行机构、液压系统和自动调平控制系统。主要研究内容和成果如下:(1)在研究国内外自动调平技术发展的基础上,结合目前我国拖拉机犁旋一体机的工作特点,研究了犁旋一体机自动调平系统的基本原理,提出了本文的研究内容。(2)探究了自动调平系统控制方案,提出了一种适用于犁旋一体机的角度调平范围的确定方法;自动调平采用独立的液压系统,对液压系统进行了设计,确定了各部件的型号和参数;确定了传感器、控制箱和调平油缸的总体布局和安放位置。(3)设计了自动调平控制系统的单片机电路和稳压电路,并设计了控制算法;选取了倾角传感器的类型,在传感器中加入了滤波算法和温度补偿算法;建立了自动调平控制系统的数学模型、确定其参数,并用simulink对控制系统进行仿真;运用EDEM软件对犁旋一体机整机进行了仿真试验。(4)研究了 LoraWAN协议和Modbus协议,通过比较,最终选择基于Modbus协议的无线传输模块进行数据传输模块的搭建。研究了无线传输模块的调试方法和倾角数据的处理方法。开发了上位机软件,实现了倾角数据的接收、处理和显示。(5)通过田间试验对自动调平系统的性能进行了分析和验证。田间试验表明:自动调平犁旋一体机相对于手动调平犁旋一体机,耕深稳定性和耕后地表平整度有较为明显的提高。前者耕深稳定性系数达到87.31%,后者为84.76%;前者地表平整度为1.97 cm,后者为2.56 cm。