我国是农业大国,农业是国民经济的基础。拖拉机配套不同农机具可以完成各种农业作业,极大地解放了人类劳动力、提高了农业生产效率。拖拉机动力输出轴(简称PTO)作为拖拉机重要的零部件,其性能的好坏至关重要,PTO功率试验已成为每个拖拉机机型必做的试验项目之一。然而,目前的PTO功率试验测控系统大多只能满足中小马力拖拉机性能试验,且普遍存在测试精度及自动化程度偏低等现状,不能满足未来大马力拖拉机发展过程中检测需求。因此,设计一款操作简单、测试精度高、功能齐全、自动化程度高的大马力拖拉机动力输出轴功率试验测控系统具有重大的现实意义和市场前景。本课题从实际需求发出,分析了开发大马力拖拉机PTO功率试验测控系统的重要意义。依据相关检测标准,对试验过程中测量参数的概念及测量原理以及试验流程进行分析,提出了测控系统的总体设计要求和原则,然后分别制定了系统硬件、软件两方面的设计原则,制定了测控系统的总体设计框架。依据设计目标从硬件、软件两方面对测控系统进行设计。硬件部分分别对加载电机、恒压模块、工控机、采集模块、传感器、油门执行器、油耗仪等器件进行了选型,并设计了系统电气电路。软件设计依据试验流程,制定了测控系统软件结构图,并将程序划分为试验前参数标定、参数输入、试验过程的数据采集、数据处理、数据存储、数据读取、串口通讯、故障诊断报警以及控制等模块,完成上位机软件的编写。系统搭建完成后,通过对转速、转矩、温度、油耗等参数传感器进行校准,确保各参数测量结果准确可靠的前提下,分别对某400马力和某315马力轮式拖拉机进行了最大功率试验、全负荷下变速试验、发动机标定转速下最大功率时变负荷试验和PTO标准转速下最大功率时变负荷试验,证明该测控系统可以依据标准完成大马力拖拉机相关要求试验项目的测试,并且可以对几个关键参数进行计算。最终,证明本次设计的拖拉机PTO功率试验测控系统达到了预期的设计目标。