近年来中国牧草种子每年需求5万t左右,其中近40%依赖国外进口,自给率不足和高度集中的市场结构,使中国牧草产业面临较高的市场风险,提高国内牧草种子的供给能力已显示出其紧迫性。高品质的牧草种子是扩大饲草再生产的基本条件,是改良退化草场、建设人工草地,提高我国畜牧业生产力的重要物质基础。种子经过加工后可以提高发芽率、提高净度、保持较好的活力,因此牧草种子的加工过程不可忽视。机械化手段是种子加工的必要途径。本文以国内需求最大的紫花苜蓿种子为研究对象,通过理论分析和试验研究,系统研究与其相关的筛分特性,确立了紫花苜蓿种子清选加工的基本参数,并对自动控制系统做了系统设计,为紫花苜蓿种子的高水平机械化加工提供技术支持。本文首先以2014年收获的在华北地区广泛应用的“中苜一号”紫花苜蓿种子为研究对象,研究其物理和力学特性,包括：千粒重、堆积密度、籽粒密度和含水率,各值分别达到：1.78g,0.779g/cm3,0.98g/cm3,7.07%;种子的流动特性、悬浮速度和恢复系数,各值分别达到：紫花苜蓿种子与抛光金属表面摩擦系数为0.124,对抛光金属表面的黏着强度为4.130kPa,内摩擦系数为0.191,黏结强度为4.406kPa,悬浮速度范围是3.74m/s～5.03m/s时,恢复系数为0.63。通过重点剖析抛射式筛分理论和统计筛分的形成,对影响筛面振动的振动频率、振幅和振动方向角3个关键参数进行了系统分析。结合克服颗粒相互之间黏结,以及颗粒和筛板之间相互粘着力形成筛分过程这一规律,以及紫花苜蓿种子相关特性,运用EDEM颗粒体仿真软件对紫花苜蓿种子筛分过程中的分层和透筛效果进行了模拟试验,结果显示,最优筛面参数选择为振动频率6Hz、振动方向角300和振幅6mm。之后,通过在对小粒种子清选设备试验台的加工工艺、原理、组成以及传动机构等方面分析的基础上,对紫花苜蓿种子清选自动控制系统的硬件部件进行了选型,以FPGA为设计核心,结合振动喂料斗、筛箱、风量调节器的自动控制过程,设计了振动喂料斗、筛箱和风量调节器等机构的自动控制系统硬件部分。在硬件平台基础上,通过人机交互界面,以用户输入的方式实现系统自动控制过程的形式,进行了控制系统软件设计。软件实现围绕软件总体功能构建、模块划分、程序总体结构、输入输出接口和运行等方面,做了系统设计,从BSP配置,功能板驱动和WindML界面演示等角度完成了紫花苜蓿种子清选自动控制软件系统。最后,经过抛射筛分理论分析和模拟紫花苜蓿种子在不同参数设置的筛面上的运动仿真分析后,对紫花莒蓿种子进行清选加工的整机测试试验。通过对小粒种子清选设备试验台清选关键参数进行设置,比较在不同振动频率水平下,紫花苜蓿种子的清选质量,验证了计算机模拟选择参数的可依据性,进而为清选加工紫花苜蓿种子提出技术依据。