农业机械在现代农业发展过程中起到非常重要的支撑作用。拖拉机作为主要的农业机械动力源,其性能水平直接影响着整个农业机械化的发展进程。目前我国拖拉机动力输出系统自动化程度不高,多个操纵杆既不便于驾驶员操作又占用驾驶室的空间。在充分研究国内外拖拉机动力输出系统现状后,基于所研究的拖拉机动力输出系统的特性确定了本文所研究的拖拉机动力输出控制系统的设计方案,并设计了拖拉机动力输出轴(Power Take-off,简称“PTO”)控制系统试验台对动力输出特性进行分析与试验,完成了传动效率特性和稳定性等相关试验项目。本文研究了控制器电控换挡运行方法,分析了齿轮变速原理、动力传输系统和电控拨叉设计原理,提高电控换挡的精度和速度。基于上述理论分析的内容,完成控制系统的设计方案。在电控PTO控制器硬件电路设计时,采用STC89C52单片机芯片为控制器芯片,详细介绍控制器的最小系统电路、电源电路、独立按键电路、LCD显示电路、步进电机驱动电路,并完成电路原理图的设计和PCB板的绘制。结合控制器硬件电路,依靠Keil软件完成了控制系统软件的编写和调试,完成了控制器各功能的软件设计与编写。依据拖拉机动力输出传动系统结构和原理,完成各部件总成的相互联接,成功搭建了电控PTO试验台。基于虚拟仪器技术,在Labview软件平台上完成了测控系统应用软件的优化,实现数据的记录、运算和特性曲线绘制及远程操作等进行试验台试验。基于本文设计的拖拉机动力输出系统试验台进行PTO性能测试试验,对所采集的数据进行处理,通过分析所得到的表格和特性曲线,证明所设计的电控PTO是可行的,符合拖拉机PTO试验台性能测试要求,电控动力输出装置控制系统运行良好。试验台具有操控简单、试验周期短、平台可扩展性强、普适性高等特点,即提高了效率,又为试验台后期的升级改造和技术推广的奠定了基础。