重型拖拉机是现代农业规模化作业中重要的动力平台,研究其复杂作业环境下的耕深自动控制技术是智能农机装备的重要分支。目前国内针对耕深调节方法的研究仍以单参数或双参数为主,关于多因素调控下的耕深自动控制方案尚未深入探讨。为此,本文面向错综复杂的作业环境,结合拖拉机耕作特点,构建一种以力位综合调节为主线,滑转率调节为门限的多参数联合自动调节方案并对其控制算法进行深入探究。根据耕深控制系统功能需求,以电液悬挂机组为基础,首先对作业机组中的电液比例控制阀、液压系统、传感器等核心元件进行选型与设计,并通过分析新型调节方案的调控原理与耦合方法,论证力-位-滑转率联合自动调节的合理性与可行性;进而建立起液压系统、悬挂机组及传感器等部件的数学模型,同时结合整机工作特性,分析整个作业机组的受力情况并探讨驱动轮滑转程度与牵引力的变化关系。针对拖拉机作业机组的强非线性特点,对比分析多种控制算法,进而引入变论域控制思想并设计出变论域模糊PID控制器。同时借助Matlab/Simulink软件平台对比分析PID控制、模糊PID控制和变论域模糊PID控制的响应特性,进而证明出变论域模糊PID控制器的响应时间短且不存在超调现象,偶遇突变信号时能够迅速响应且可在短时间内达到新的稳定状态,具备优良的响应特性与抗干扰性能。以变论域模糊PID控制算法为基础,在特定环境条件下,首先分别分析土壤比阻均值为3 N/cm2,4 N/cm2,5 N/cm2时力位综合调节与力-位-滑转率联合自动调节的仿真曲线;接着探讨加权系数分别取0.25,0.5,0.75时两方案的曲线变化情况;最后再分别求证湿滑与良好两种地面对不同耕深调节方案的影响。经以上多种变量下的对比分析,验证了力-位-滑转率联合自动调节方案更能适应复杂多变的耕作环境。结合现有试验条件,以STMS32F407ZGT6为主控芯片完成了控制系统主程序及主要模块子程序的设计与开发,进而搭建出田间犁耕试验平台,针对论文设计的控制器与构建的耕深调节方案分别开展了田间实车对比试验,验证了基于变论域模糊PID控制的多参数联合自动调节方案能够实现预期功能。