转向系统是高地隙自走式喷雾机的重要组成,它功能的优劣影响着机器的作业效率、作业质量、轮胎磨损及操纵稳定性。本文以高地隙自走式喷雾机转向系统为研究对象,进行四轮转向特性分析和动力学建模,设计了多功能转向系统,并进行联合仿真分析和实车试验,主要研究工作如下:（1）通过建立轮胎线性模型,分析了侧偏角和侧向力,纵向力与侧向力对轮胎侧偏特征的影响程度;根据阿克曼转向原理对喷雾机两轮、四轮、蟹行转向时轮胎侧偏角及转弯半径进行了理论分析;建立了四轮转向二自由度线性模型和参考模型,对喷雾机转向动力学特性进行了分析;（2）以高地隙自走式喷雾机的多功能转向系统为研究对象,根据实车作业要求,设计了多功能液压转向系统,在实际作业过程中该系统可实现两轮、四轮、蟹行转向的协调切换;依据高地隙自走式喷雾机转向的系统压力等参数,对液压元件计算选型;（3）采用AMESim和MATLAB/Simulink联合仿真的方式,对比分析了基于模糊PID控制和PID控制算法下多功能转向系统在角阶跃响应、正弦响应、自定义响应三种信号下的转角跟随特性和轮胎侧滑特性。仿真结果表明,所设计的系统可实现两轮、四轮、蟹行的协调切换且满足阿克曼转向原理。其中,喷雾机在四轮转向模式下,可有效地减少轮胎侧滑,提高轮子转角的跟随特性。（4）针对所设计的多功能转向系统,搭建试验样机并进行转角跟随、轮胎侧滑特性及转弯半径实车试验,测得喷雾机在两轮和四轮转向模式下的转弯半径、轮子的转角、俯仰角、航向角、侧倾角及X\Y\Z方向的加速度。根据所求得的质心侧偏角和横摆角速度显示,两轮转向与四轮转向相比,四轮转向模式下转弯半径和轮胎侧滑有明显的减少,提高了转角跟随特性,说明所设计的基于模糊PID算法和比例前馈与横摆角速度反馈联合控制策略的多功能转向系统符合实际作业要求,且四轮转向模式下作业效果更好。