谷物产量分布信息是数字农业中重要的信息之一,而谷物产量监测系统的研发一直是谷物收获作业过程中谷物产量分布信息获取的重点和难点。国内外研究人员利用多种手段设计了不同类型的谷物产量监测系统,但由于测产精度、机型匹配度等因素的影响,在国内尚未得到生产上的推广应用。为了提高谷物产量在线监测的准确性和适应性,本文设计了基于谷物流压力原理的谷物产量监测系统,建立了谷物产量与谷物流压力的数学模型,搭建谷物产量监测试验台并开展室内试验,在台架试验基础上对谷物流量监测装置结构参数进行优化,开展田间试验验证谷物产量监测系统田间实际效果并生成产量分布图,为后续田间作业管理提供决策依据。本文的主要研究内容如下:（1）构建了谷物产量与谷物流压力的数学模型,确定了压力式谷物产量监测系统整体结构,监测系统主要由谷物流量监测装置、定位装置、割台高度控制开关、核心处理器以及人机交互装置组成,为实现谷物产量在线监测提供了新方法和新装置。（2）设计了压力式谷物产量监测系统硬件,结合系统功能要求,完成信号采集、数据处理、数据显示三大功能单元硬件设计,主要包括谷物流量监测中的压力传感器和湿度传感器、割台高度控制开关中的拉力传感器、定位装置、核心处理器、人机交互装置的硬件选型、电路设计和系统整体搭建。（3）开发了压力式谷物产量监测系统软件,基于MDK5嵌入式开发平台,采用模块化思想进行谷物产量监测系统软件代码设计,主要包括:系统初始化、参数设置、数据采集与处理、数据显示和数据存储等功能,由USART HMI软件完成系统人机交互界面设计,实现了对谷物收获机作业过程中谷物干/湿基质量等信息的实时测量、显示与存储。（4）搭建了谷物产量监测试验台,主要由谷物流量监测装置、搅龙、入粮箱、插板、三相交流电机、减速机、台架等构成,开展了室内台架试验,验证了压力式谷物产量监测系统主要传感器的准确性和稳定性,试验结果表明,谷物含水率监测误差≤1.47%,产量监测误差≤4.24%,为系统优化提供数据支撑。（5）进行压力式谷物产量监测系统优化研究,开展正交试验,采用响应面分析方法确定谷物流量监测装置结构的最优参数组合为传感器数量5、传感器安装位置0.24 cm、监测装置水平倾角5°,并对最优参数组合进行了验证试验,结果表明,谷物产量监测系统室内测产误差为3.27%,满足谷物产量监测的精度要求。（6）对谷物产量监测系统田间实际效果进行了试验验证,试验结果表明,谷物产量监测系统田间测产误差为5.28%;田间试验谷物产量监测数据经过过滤和插值,最终生成产量分布图,为后续变量播种、变量施肥等作业管理提供决策依据。