拖拉机作为农业运输和生产的主要工具，不仅要承担低速重载，还要克服负载大幅度波动的影响，配备有液压机械无级变速器（ Hydro-Mechanical Continuously Variable Transmission，HMCVT）的拖拉机能够实现复杂环境下连续高效的大功率传动，因此，在农业生产中得到了广泛应用。开发高性能的多段HMCVT，研究其换段规律和硬件在环试验仿真平台已成为拖拉机技术研究的重要内容。　　本文以某型号轮式拖拉机上配备的多段 HMCVT 为例进行深入研究，研究了多段 HMCVT 的组成结构，分析了多段 HMCVT 的传动原理，通过理论计算，从速比特性、转矩特性、功率分流比特性和效率特性四个方面分析了其传动特性。以拖拉机多段 HMCVT 前进方向液压机械 FHM2 到 FHM3 段的切换过程为例，应用动力学知识分模块建立了轴系动力学方程、泵-马达系统动力学方程、行星轮系动力学方程、离合器动力学方程、发动机动力学方程、主传动动力学方程、行走机构动力学方程。使用 Simulink 仿真软件建立拖拉机换段过程的传动系统模型和控制系统模型。运用单神经自适应 PID 控制系统并结合换段平稳性控制策略进行换段输出转速、转矩仿真试验。仿真分析结果表明多段HMCVT拖拉机采用单神经元自适应PID控制方法使换段输出转速、转矩的波动更小，增强了换段的平稳性，缩短了换段完成时间，提高了换段的快速性。利用dSPACE硬件在环仿真平台对多段HMCVT工作段切换时发动机输出转速变化曲线进行实时在线仿真试验，通过仿真试验验证了变速规律和控制策略的有效性，为拖拉机多段 HMCVT 控制系统的开发研究提供了一种更加便利、可靠的途径。