随着工业化,城镇化和农业现代化的迅速发展,农村劳动力结构和劳动观念发生了深刻的变化,农民对农机作业的需求越来越迫切,对农机的依赖也越来越明显,农机智能化发展的趋势势不可挡。近年来差分GPS技术,电控液压技术,角度传感器,陀螺仪等技术开始逐渐应用到农机的自动转向中,使农机自主转向更加快速,精准,可靠。同时随着嵌入式技术,智能控制技术的快速发展,农业工程领域必然会迎来新的革命。拥有自动驾驶系统的农机的研制则成为必然趋势。具有自动驾驶系统的农机可以大大提高农机在农田间的作业效率和作业质量,并且可以减少劳动成本。论文围绕智能农机的液压转向控制系统开展研究,实现农机自动驾驶功能,主要内容有:第一部分分析农业在国民经济中的重要地位和作用,研究我国精准农业发展现状,指出我国在精准农业领域和国外有较大差距,发展精准农业的尤其是研制智能农机系统的重要意义。第二部分深入分析了农机自动驾驶原理,对农机车辆转向过程进行了数学建模,简化了农机车辆的运动学模型,在以上理论基础上,在电动四轮车上搭建了能模拟真实农机转向的自动驾驶平台车,着重从GNSS导航定位系统,双天线航向测量,陀螺仪角度传感器等方面系统分析了本文设计的农机自动驾驶转向平台。第三部分从传统经典农机转向跟踪算法出发,深入研究了经典的纯跟踪算法,利用MFC开发纯跟踪算法效果仿真软件,通过分析比较得到农机车辆行驶过程中前视距离对车辆路径跟踪效果有直接的影响。在此基础上运用智能控制技术,通过模糊控制改进纯跟踪前视距离,在模糊控制基础上增加自调节控制改进农机转向过程中的前视距离,通过仿真验证了算法的有效性。在经典算法研究基础上,改进经典控制单步滞后的调控问题,采用农机车辆预测算法,多步不断反馈调节输出控制量,并通过仿真测试了算法。最后针对农机在农田边界的转弯控制,研究了农机自调节航向跟踪算法,仿真验证该算法具有良好的控制效果。第四部分以Cortex-A8 TI AM335微控制器为控制核心,移植Linux系统,QT开发环境,在此基础上设计了导航控制系统嵌入式软件的架构。详细介绍了自动驾驶转向控制软件各个模块的具体设计。最后以加装了自主设计的能模拟农机真实转向的四轮电动车为实验平台,进行了平台车自动转向路径跟踪试验。在学校图书馆广场上分别进行了纯跟踪算法,模糊纯跟踪算法,自调节纯跟踪算法,模型预测算法,曲线自调节航向跟踪算法的试验,记录了试验数据,分析试验结果,得到结论:转向控制系统整体追踪效果比较理想,改进的导航控制算法是有效的和适用的,导航控制系统的运行稳定可靠。