考虑到智能化、数字化、无人化作业是未来农业发展的趋势,因而针对国内依然大规模采用手动中耕作业或者半机械化中耕作业的情况,本文设计了具有自主作业功能的无人中耕农机,具体研究内容如下:（1）对研究对象无人中耕农机进行系统设计。在硬件方面选择对现有的手动拖拉机进行电控改装,确保最终实现上位机和下位机的正常通讯,从而通过相关控制算法对机器进行指令控制。（2）进行了软件系统设计,包括上位机软件开发和下位机软件编程。主要涉及到的功能包括上位机UI界面开发、上位机与下位机的通信设计、GNSS数据信号的采集与处理、无线传输通信以及舵机驱动等。（3）实地考察了无人中耕农机作业过程中的自动转向需求,分析了传统控制算法自适应力不足、鲁棒性差的缺点。提出了基于复合模糊控制改进的路径跟踪控制算法,设计了自适应模糊PID控制器,实现对参数的实时在线自整定。（4）针对多直线率路径作业,提出了基于SOA（人群搜索算法）理论改进的纯追踪路径跟踪控制算法。选取了合适的适应度函数以及进行了参数编码设计,使前视距离(（9）可以通过选取的SOA优化环节实时调整,提高纯追踪控制算法的自适应力。（5）建立被控对象-直流电机的模型和无人中耕农机的运动学模型,对优化改进后的算法进行相应的仿真试验,并增加鲁棒性测试环节。试验结果表明改进的算法具有良好的自适应力、优良的鲁棒性。并进行实车实验,最终实验结果表明本文设计的无人中耕农机作业效果良好,符合预期,具有良好的应用前景。