农机自动导航技术是当前国内外精准农业研究的前沿与热点,也是未来农业智能化作业的重要实践方式。本文旨在结合GPS高精度定位传感器设备,根据农业机械的作业特点,对农机自动导航系统进行研究设计。主要研究内容如下:1、导航感知系统的研究。针对国内外对GPS、机器视觉、惯性导航单元、激光导航等各类定位传感器的研究,结合现有的实验条件,选择高精度的GPS作为主要的导航定位传感器。2、农机车辆转向控制器的设计。针对导航车辆的特点,根据现有的试验平台(以直流电机、编码器等设计改造的车俩自动转向机构),利用PID算法设计了转向控制器,并于MATLAB/SIMULINK的平台上完成转向控制仿真实验。针对导航的四轮车的运动特点,在假设地面平坦、前进速度稳定的条件下将车辆的转向机构当作一阶惯性环节建立了运动学模型。3、导航控制算法研究设计。基于自动导航系统的复杂性及其高度非线性性,设计了模糊控制器,并引入权重因子设计了单因子自调整的模糊控制。利用神经网络的自适应与自学习功能,对隶属函数的中心值、宽度值及最后一层的权重进行了在线调节,建立了模糊神经网络控制算法,完善了控制系统,试验验证控制效果更为准确。4、试验研究。传感器的精度测试与标定试验。对GPS传感器进行了精度测试试验,并对相关的角度传感器和速度传感器完成标定试验;以自主研发的农机自动导航平台为基础,分别在平坦路面与大田进行了直线跟踪实验。5、对试验结果进行了分析,结果证明试验误差可以满足农业自动导航作业要求;最后,对影响试验精度的原因进行了总结。