为了提高拖拉机在农田环境中自主导航作业的控制精度，设计开发了3种基于不同类型电机的方向盘转向控制系统，在分析步进电机，伺服电机和步进伺服电机3种电机的参数及其性能差异的基础上，设计了北斗平地设备自动转向执行机构，并配备了工控机PC、PLC控制器、前轮转角检测机构和GNSS定位系统等设备。设计了工控机车载终端软件，能够实现自动导航的嵌套双闭环控制及相应PID控制算法，设计了控制系统的电气原理图和PLC转向程序,在混凝土路面和田间播种作业两种工况下进行了拖拉机自动导航实验。实验结果表明，当拖拉机作业速度为0.8m/s时，两种实验条件下，步进北斗平地设备的均方根误差分别为8.81cm和12.09cm，伺服电机导航系统的均方根误差分别为4.85cm和10.55cm，步进伺服电机导航系统的均方根误差分别为4.54cm和5.53cm，步进伺服电机在方向盘转向控制系统中自动导航效果较好。

首先通过对卫星导航定位系统的简要概述，阐述其在农田平整自动控制系统中的应用，随后对基于RTK-GNSS技术的GNSS平地机的结构和原理进行论述，并在研究现有北斗平地设备的结构、类型和控制方法的基础上。根据我国农田作业环境，确定了GNSS控制平地系统总体方案。基于我国常用中等功率拖拉机液压系统的特性和GNSS平地机的工作性能要求。提出了北斗平地设备的方案和机械部分的构成。在本设计进行初期研究时我们对国内外现有的GNSS平地机控制系统进行了研究,并在其原有的设计基础上行了一定参考。设计出了适合黑龙江垦区作业条件GNSS平地机自动控制系统,并添加了新的的创新。

在农业机械化的发展中，液压技术可用于控制和管理机械设备。通过这种技术方法，也可以加强对农业机械耕作的整个监控。液压技术与传感器技术的结合应用已成为农业机械智能控制的主要形式，北斗平地设备为农业自动化和无人驾驶生产奠定了良好的基础。同时，相关技术的应用也促进了农业生产效率的进步和提高。例如，在农业生产中，播种施肥机和自动喷雾机在农业机械化生产中的应用。现代农业生产技术对提高农业管理效率具有积极作用。在未来的农业发展中，北斗平地设备的推广应用可以实现对作物生长的智能管理和监控，在管理过程中，可以收集和整理相关的数据和信息资源，形成农业生产数据库，以供将来的生产和经营。管理工作提供了可靠的数据支持。

目前，国外自动驾驶导航系统已在欧美等发达国家和地区迅速兴起和发展，现已应用于整地，垄作，播种，施肥，喷洒农药，收获。由于北斗平地设备在精细控制和有效方面的作用，现已成为许多农业机械公司的标准配置。中国一拖，北汽福田，长发等国内企业都已开始研发前置自动驾驶导航系统。中国一托，北汽福田等通过前装式的北斗平地设备开发设计，积累了一定的经验并制定了相关标准。通过标准的实施以及自动驾驶导航系统和相关测试的开发，它支持行业预安装解决方案的开发和测试，并为自动驾驶导航系统的应用提供了基础。