我国作为农业大国,农业对于我国的国民经济生产具有重要的地位。作为田间最主要的农业机械,拖拉机的自动驾驶技术在国内外得到了广泛研究,而作为自动驾驶中的核心,自动转向执行系统的性能决定拖拉机在田间作业的质量。为提高拖拉机在田间自动转向的智能化水平,提高地头转弯的作业效率,设计了基于双转向系统的拖拉机田间高效转向系统,能够实现拖拉机在田间的高效转向。以下为主要研究工作:（1）针对传统拖拉机自动转向系统所存在着加装机构庞杂、控制力矩低及生产成本高等问题,设计了一种基于转向柱上加装直流电机的自动转向控制方式,主要包括直流有刷电机、电机减速器、转向柱、扭矩传感器及方向盘组成,整个机构与全液压转向器通过机械结构直连,保证了转向精度;通过扭矩传感器实时检测转向柱扭矩可以实现人工/自动驾驶两者模式自动切换,保证控制的安全性。该自动转向系统在拖拉机上安装使用并进行试验测试,田间试验表明:车轮响应转角平均偏差值为0.1°,最大偏差值为0.15°,±20°阶跃信号响应最快能达1.2秒,超调量小于1%,满足拖拉机在田间自动导航驾驶转向作业。（2）在地头处掉头换行是拖拉机在田间自动驾驶工作时影响效率的因素之一。本文设计了一种辅助轮系统,通过在拖拉机机前端加装一个360°转向辅助轮来完成地头高效换行,主要包括辅助轮系统结构设计、液压驱动系统设计和机电液伺服控制器设计,可实现辅助轮系统的自动转向、提升及行驶功能。设计模拟田间试验验证该辅助轮转向方式的可行性,通过与当前常见的地头转向方式进行比较,从而显示出该辅助轮转向方式的高效性。数据表明辅助轮地头转向方式在时间效率、行驶距离及地头空间占用上相较于传统转向方式分别提高了50%、80%及50%左右,预计将会对拖拉机无人驾驶领域产生较大改进。（3）研究双转向系统协同控制策略,进行拖拉机全局路径自动转向仿真试验,验证协同控制策略的可行性。开展双转向系统协同控制的实车试验,通过路径的横向误差、双转向系统的角度跟踪数据及辅助轮的抬升跟踪效果来对该双转向系统的跟踪性能进行判断,试验结果可知,该拖拉机双转向系统的可知效果良好,转向精度满足要求,满足拖拉机在田间高效转向作业的实际需求。