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，设计了卫星电机导航自动转向执行机构，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，步进卫星电机导航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。

（1）设计开发一个通用的卫星电机导航控制平台及相关装置，可以方便地应用在各种农机上；（2）转向控制方法的研究；（3）农机模型及导航控制方法的研究；（4）在不同的农机上从硬件、软件、网络角度.如何快速集成安装卫星电机导航。本文对上述四个问题进行了深入研究，设计了通用导航控制平台，提出了相关模型和控制算法，在联合收割机和拖拉机上成功地进行了平台的集成应用，并完成了路面和田间自动导航控制实验。

系统组成：主要包括卫星接收器，方向传感器，通信模块，导航控制器，液压控制器等。卫星接收器：接收卫星的定位信号，设置导航线后，根据卫星的工作宽度进行自动线性导航。船员。卫星电机导航特征是可以在操作过程中生成导航线，而无需操作导航图。差分卫星系统定位后，可以准确地指导农机在田间的直线行走操作，使机组操作不沉重，不漏水，并具有工作区计算，统计等功能。方向传感器：将高精度转弯角信息发送到导航控制器。通信模块：从基站接收差分数据。导航控制器：卫星电机导航的核心，通过接收卫星系统的位置信息和方向传感器的旋转角度信息，将指令发送到液压系统。液压控制器：液压控制器根据导航控制器发送的指令更改燃油箱的流量和方向，以确保农业机械按照设置的路线行驶。

（1）土壤环境调查；在智能农业的示范和应用过程中，种植农作物之前，有必要检查农田的种植环境，对土壤环境进行技术调查，并根据相关技术选择农作物和种植计划参数。（2）作物生长监测；在农业生产中，农作物的生长周期较长，其生长效果受天气条件，土壤，水源和肥料施用等多种因素的影响。在这一过程中，卫星电机导航对作物进行必要的监测和加强种植过程的管理具有重要意义。（3）农机运行质量监测；传统的卫星电机导航监控工作效率低下，现代技术的应用能力不足，制约了农田作业机械化的发展水平。

激光平整系统主要由激光发射器，激光接收器，控制器和液压工作系统组成。其工作原理是：激光发射器发射参考圆平面旋转光束，可旋转360度（也可提供参考斜率），安装在刮板支撑伸缩杆上的接收器经过由控制器处理液压执行器根据需要控制刮板的上下运动，以完成地面平整操作。卫星电机导航主要由液压泵，溢流阀，电磁换向阀，分流和收集阀，液压缸等组成。其中，液压油泵由机头的动力输出轴（动力）驱动；电磁换向阀利用机头（电源）电源控制油路的方向。分流阀和集流阀的自动调节使两组气缸达到速度和行程同步。溢流阀，以确保系统压力恒定或限制其高压；液压缸作为系统的执行元件，实现了稻田卫星电机导航的正常运行。