拖拉机作为农业生产中应用最广泛的动力机械,其自动化程度是衡量一个国家农业机械化水平的重要标准。随着科学技术的不断发展,拖拉机自动化进程在不断加快,越来越多的电控技术被应用到拖拉机上,以液压驱动、电控转向、电控制动等为执行机构的新一代拖拉机底盘系统已经成为未来拖拉机发展的趋势。新一代拖拉机底盘系统的出现为底盘控制系统的集成与发展提供了良好的机遇,与此同时,系统结构更加复杂,耦合更加严重,控制目标更加多样。因此,实现拖拉机底盘系统的集成控制变得迫在眉睫。本文以团队自主研发的山地履带拖拉机为研究对象,根据其功能需求,研究并设计了适用于山地履带拖拉机的底盘控制系统。采用分层式协调控制结构,对底盘系统中各子系统进行独立设计,再对底盘系统进行协调控制研究,在不同工况下协调各子系统工作。本文主要研究内容及结论如下:(1)山地履带拖拉机底盘控制系统的整体方案确定。根据山地履带拖拉机底盘控制系统的设计要求,通过分析现有底盘控制系统结构的优缺点,确定了山地履带拖拉机的底盘控制系统结构;采用CAN总线技术作为通信方式,使各子系统之间可以进行信息互通,简化了系统的线路;确定了基于CAN总线的山地履带拖拉机底盘分层式协调控制系统。(2)山地履带拖拉机底盘控制子系统设计。根据山地履带拖拉机底盘控制系统的功能需求,确定了转向/制动、油门控制、HST角度控制等子系统的软、硬件方案,完成了各控制子系统的软、硬件设计。(3)山地履带拖拉机底盘系统协调控制研究。在对底盘系统协调控制需求和各子系统相互影响关系的分析基础上,制定了各子系统工作优先级及相互配合以提高整机性能的协调控制策略,并通过二次回归正交试验和机器学习的方法建立了行驶速度协调控制模型,完成了协调控制软件程序的设计和编写。(4)山地履带拖拉机底盘控制系统性能测试与分析。在本实验室自主研发的山地履带拖拉机驱动系统试验台上搭建了底盘控制系统测试平台,并对所设计的底盘控制系统进行了性能测试试验。对发动机油门控制子系统进行性能试验,结果表明调节时间≤4s,稳态误差≤5.9%;对HST角度控制子系统进行性能试验,试验结果表明调节时间≤3.6s,稳态误差≤5%;对信息实时显示与存储子系统进行性能试验,结果表明该系统运行稳定,能实时准确地显示各作业参数且能将数据进行存储;对转向/制动、车身全向调平和农具调整子系统进行协调控制试验,结果表明转向/制动、车身全向调平和农具调整子系统可根据优先级有序协调工作,可有效避免冲突;对发动机油门和HST角度控制子系统进行协调控制试验,结果表明该系统的调节时间≤4.5s,相对偏差≤8%,可实现行驶速度稳定控制。