摘要：為了提高拖拉機(jī)在農(nóng)田環(huán)境中自主導(dǎo)航作業(yè)的控制精度,設(shè)計(jì)開發(fā)了3種基于不同類型電機(jī)的方向盤轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng),在分析步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)和步進(jìn)伺服電機(jī)3種電機(jī)的參數(shù)及其性能差異的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了拖拉機(jī)自動轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu),并配備了工控機(jī)PC、PLC控制器、前輪轉(zhuǎn)角檢測機(jī)構(gòu)和GNSS定位系統(tǒng)等設(shè)備。設(shè)計(jì)了工控機(jī)車載終端軟件,能夠?qū)崿F(xiàn)自動導(dǎo)航的嵌套雙閉環(huán)控制及相應(yīng)PID控制算法,設(shè)計(jì)了控制系統(tǒng)的電氣原理圖和PLC轉(zhuǎn)向程序,在混凝土路面和田間播種作業(yè)兩種工況下進(jìn)行了拖拉機(jī)自動導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)拖拉機(jī)作業(yè)速度為0.8m/s時(shí),兩種實(shí)驗(yàn)條件下,步進(jìn)電機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)的均方根誤差分別為8.81cm和12.09cm,伺服電機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)的均方根誤差分別為4.85cm和10.55cm,步進(jìn)伺服電機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)的均方根誤差分別為4.54cm和5.53cm,步進(jìn)伺服電機(jī)在方向盤轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)中自動導(dǎo)航效果較好。