随着近些年大豆市场的发展,国民对大豆的需求量越来越大,如何孕育出高产的大豆品种已成为大豆增产的重要手段。我国育种播种机械发展程度较低,排种器仍以传统排种器为主,不仅播种质量难以保证,清种工作也需要人工进行,无形中增加了科研人员的劳动强度,严重影响工作效率。国内目前在精密播种方面的研究相对国外落后很多,大多数学者的研究集中在排种器的结构设计和关键部件的参数优化方面,将自动控制系统应用于播种机械中的研究相对较少。由于播种机工作环境相对恶劣,对各部件的可靠性提出了更高的要求,传统排种器的动力由地轮提供,通过齿轮链条传递给传动轴,在传动轴的带动下排种器开始工作。显然,排种装置智能化和可控化的研究迫在眉睫。本文根据黄淮海地区实际情况结合大豆育种工作的特点,设计一款适合三行大豆小区播种机的电控排种装置,旨在实现排种单体单行独立控制,提高排种器排种性能,减轻育种工作人员的劳动强度,且在播种完成后方便清种。本研究的具体内容如下:(1)确定机械式排种器类型,并对排种器进行结构参数优化。分析目前常用机械式排种器的特点,通过试验选出更适合大豆播种作业的高填充式排种器;针对高填充式排种器存在的问题进行分析,利用软件Design Expert 8.06和试验对其进行结构参数优化。(2)电控排种系统进行硬件装置设计。分析影响播种质量的主要因素,针对这些因素对电控排种系统设计出总体方案,根据总体方案将整个装置分为执行机构控制模块、数据采集模块、人机交互模块等部分进行选型设计和匹配。(3)电控排种系统的软件编写。根据电控排种系统的工作原理对(2)中所设计的硬件装置进行软件编写工作,为了缩短装置程序长度减少响应时间,采用在主程序中调用函数模块的形式进行编写。(4)进行台架试验和田间试验。对上述设计的电控排种系统进行实验室台架试验,通过传送带速度和理论株距两个变化参数对重播指数(%)、漏播指数(%)、株距变异系数(%)和实际株距这三个指标进行对比统计确定了该套系统的可行性和准确性。通过台架试验测试后利用设计的自走式小区电动播种机2BJXQ-3进行田间试验,选取与台架试验相同的变量和统计指标,进一步验证了该电控排种系统在实际应用中的可行性。通过研究表明,对高填充排种器进行优化后可以实现单粒精播,加入电控排种系统后播种株距及均匀性好于常用精密排种器。其中,对高填充式排种器进行参数优化的结果为:型孔直径9.06 mm,型孔深度5.46 mm,充种倾角93.43°,在该参数组合下,排种器的单粒率为99.73%;将该装置在实验室进行台架试验的结果为:变异系数最大值0.376%,重播指数最大值0.95%,漏播指数最大值0.20%;利用自走式小区电动播种机2BJXQ-3进行田间试验的结果为:重播指数最大值0.92%,漏播指数最大值0.24%,株距变异系数最大值1.070%,均符合10293-2001单粒(精密)播种机技术行业标准。