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甘蔗收割機行走機構的調速裝置采用差壓式變量泵與調速閥組成的容積調速回路，最優控制系統采用微分方程和狀態方程描述，從時間推演的角度刻劃系統的運動。采用最小值原理，找到了變量泵彈簧推力時間最短的最優控制軌線是一組同心圓族，控制信號的切換發生在過原點的切換軌線上。在最優控制作用下，彈簧推動定子以最短時間1.12 秒達到平衡點，重新平衡的位置距離原點15.5 毫米。仿真結果為進一步控制系統的設計提供了理論依據，并在樣機試制中采用了該系統，論證了它的穩定性與有效性。
關鍵詞：容積調速回路；狀態方程；最小值原理；最優狀態軌線；同心圓族
最優控制是現代控制理論的一個重要組成部分,它所研究的問題是：對一個控制系統,在給定的性能指標要求下,如何選擇控制規律，使性能指標達到最優[1]。也就是在一定的約束條件下，從已給定的初始狀態出發,確定最優控制作用的函數式,使目標函數為極小或極大[2]，最優控制是基于系統的狀態變量描述。甘蔗收割機在田間勞作時,由于其工作環境的特殊性,如丘陵、坡地等松軟地面凹凸不平,并且負載變化大,同時要求行走、扶蔗、砍蔗、輸送、斷尾、剝葉等各機構協調工作才能保證甘蔗收割的成功。因此在有效控制刀盤轉速及扶蔗輥轉速的前提下,需對行走速度進行控制和調節,才能保證砍蔗質量。對行走機構最優控制的問題，就是從所有可供選擇的容許控制中尋找一個最優控制u* (t) ,使狀態x(t)由( ) 0 x t 經過一定時間轉移到目標集S,并且沿此軌線轉移時,使相應的性能指標達到極值。
關鍵詞：容積調速回路；狀態方程；最小值原理；最優狀態軌線；同心圓族
最優控制是現代控制理論的一個重要組成部分,它所研究的問題是：對一個控制系統,在給定的性能指標要求下,如何選擇控制規律，使性能指標達到最優[1]。也就是在一定的約束條件下，從已給定的初始狀態出發,確定最優控制作用的函數式,使目標函數為極小或極大[2]，最優控制是基于系統的狀態變量描述。甘蔗收割機在田間勞作時,由于其工作環境的特殊性,如丘陵、坡地等松軟地面凹凸不平,并且負載變化大,同時要求行走、扶蔗、砍蔗、輸送、斷尾、剝葉等各機構協調工作才能保證甘蔗收割的成功。因此在有效控制刀盤轉速及扶蔗輥轉速的前提下,需對行走速度進行控制和調節,才能保證砍蔗質量。對行走機構最優控制的問題，就是從所有可供選擇的容許控制中尋找一個最優控制u* (t) ,使狀態x(t)由( ) 0 x t 經過一定時間轉移到目標集S,并且沿此軌線轉移時,使相應的性能指標達到極值。
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