农用车辆视觉导航在提升田间作业速度和效率,以及减轻操作人员的劳动强度等方面有着重要意义。本文以农用车辆视觉导航控制系统为研究对象,将机电一体化、传感、模糊控制等理论相结合,在棉花铺膜播种阶段下,对农用车辆视觉导航转向控制进行了研究,主要研究如下:(1)在阅读了大量相关文献的基础之上,分析农用车辆自动导航的相关方法以及主要控制策略的国内外现状,阐述了相关视觉导航控制策略优缺点,总结出本文主要的研究侧重点。(2)通过研究铺膜播种时期棉田环境及作业特点,搭建棉花铺膜播种机路径图像采集平台,通过对棉田路径信息的研究,设计了用NI Vision对棉花生产过程中铺膜播种期间农田路径的图像分析,并对视频图像进行进一步处理,提取路径信息。(3)通过分析机械转向系统执行机构的技术特点,确定视觉导航转向执行机构的总体技术方案及系统组成、关键机构的运行参数、执行系统的驾驶舱空间利用等。重点研究田间作业车辆视觉导航的转向控制,对转向控制采用模糊算法,建立转向控制数学模型,从而控制车辆的按预定路线行驶,确保车辆行驶路线与前期检测出的视觉导航路径相吻合。仿真结果表明,该模糊控制策略对转向信号有着较好的跟踪能力,在控制系统中信号有着较好的适应能力,可以获得更好的运动稳定性和操控性。(4)最后根据农用车辆作业特性,研究了视觉导航试验控制平台,完成了转向系统以及传感器的安装,并通过LabVIEW建立了视觉导航控制测控系统,最后对所设计的农用车辆视觉导航控制系统进行试验。通过对系统进行试验测试结果表明,试验设计方案基本满足测试的要求,但还存在一些问题需要进一步的解决。文章的最后也对本文设计的系统进行了总结,以及对未来深入研究进行了展望。