烟草、玉米等高秆作物田间管理作业机械化技术是农业机械工程的重要课题,实现高秆作物中后期田间管理机械化、自动化作业是本文研究的重点。目前我国高秆作物生产作业机械化程度还比较低,烟草、玉米田间管理如打顶、施肥、采收等作业时作业环境恶劣,工作人员不便进入田中。本课题根据河南地区玉米、烟草农机农艺要求,设计一种能够在烟草、玉米田间作业管理周期内进田作业的全液压驱动履带车自动行走控制系统。课题完成了自动行走系统控制设计和软件开发,并进行了控制试验。本文调查了河南省内玉米、烟草的种植模式,查阅了国内外履带田间管理机械的结构特点,设计了全液压履带车自动行走控制系统。通过对全液压龙门架式履带车结构及作业模式的分析,确定了控制系统的布置及安装;通过履带车液压系统的组成,确立了自动行走系统控制方法;同时对车架结构及发动机、油箱、蓄电池的布局方式进行了分析,在履带车特殊的转向形式的基础上建立了转向的动力学模型,分析了履带车在转向时受力的分布,并给出了求解方程,为履带车自动行走系统控制电磁阀响应时间的设计和选取提供了理论上的依据。研究工作结合液压履带车的实际作业环境情况,分析了履带打滑、液压系统、配套机具对履带车偏移的影响;提出了偏移量测量及单片机来控制转向的方案,并对整体方案进行了设计,内容包括。1)对履带车自动行走控制系统硬件部分进行了选型与设计,包括微处理器的选型、测距模块的设计、电磁阀驱动模块的设计、触杆模块的设计及供电电源的选择;2)对行走控制系统软件部分进行了设计,包括软件开发环境与程序编写语言的选择、系统主程序的设计、距离检测子程序设计、电磁阀驱动子程序设计及人机交互子程序的设计。在触杆试验中,测试了不同速度下履带车的转向角度与电磁阀响应时间的关系。得出了不同车速、不同传感器响应时间对应的转向角度,转向角度在10-30°之间,实现了转向控制;测距试验中,测试了不同车速下测距传感器的对作物行植株检测响应次数与出界次数,在履带车正常的行驶速度范围内,响应率达到了90%及以上、压线率在5%及以下,查明了漏检主要原因;在自动行走通过性试验中,分别测试了自动行进系统中触杆传感器、测距传感器的响应状态与不同车速下履带车的动作关系,同时记录了履带车通过性。试验得出触杆“S”弯行走效果良好,测距“n”型行走未响率在10%及以下,最大立杆撞倒率为13.3%。同时使用了集思宝G970高精度GNSS设备、电脑、蓝牙模块等设备完成“n”型行走轨迹信息的采集,得到了履带车行走轨迹。以单片机为核心的液压履带车行间行走系统达到了预期的设计目标,能够进行行间控制行走。论文通过实际试验,找到了不同车速与传感器响应时间匹配范围,在此基础上建立了履带车的控制策略。最后以最优匹配参数进行了履带车行走通过性试验,试验结果表明液压履带车自动行走控制系统设计合理,在对行行走时的通过效果良好,为田间自走式车辆控制系统设计的研究提供了参考。