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，设计了激光无人驾驶拖拉机自动转向执行机构，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，步进激光无人驾驶拖拉机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。

从世界自动驾驶设备的发展历史来看，后安装方法在早期发展很快，但随着时间的流逝，前安装方法得到了迅速的推广并逐渐成为主流。目前，Deere，Case New Holland和AGCO都已经形成了相对稳定的预安装解决方案，用于通过并购或战略合作进行自动驾驶。激光无人驾驶拖拉机安装具有以下优点。前置系统的液压管线，电路，传感器，显示器以及其他液压和电子组件具有良好的装配一致性。它们在工厂经过严格测试，并享受制造商的三包政策。激光无人驾驶拖拉机后装配件属于出厂后的已装配件，可靠性差，损坏的三包也将受到影响。

1、自动驾驶控制；激光无人驾驶拖拉机是精准农业的一步。原理是将GNSS的位置坐标与农机的方向控制系统结合起来，以指导农机的运动。根据不同的原理，它分为方向盘转向控制和液压转向控制。激光无人驾驶拖拉机安装简单，但使用寿命较差；而液压转向控制系统使用寿命长，安装有点复杂，更适合于沙质土壤。2、生产预测和变量控制；我们可以很容易地计算出一块土地的单位产出，总产出/面积=单位产出；但是对于分配一块土地的输出，我们可以使用GNSS来提供帮助。具体方法是在收割机上安装GNSS和重量传感器，在地理信息系统软件中分析和处理这两种数据，之后形成产量图。

提高土地利用率。该系统的基站位于农场农机管理服务中心。设备需要24小时工作。基站的覆盖半径较大为50KM，可以完全覆盖整个站点号的工作区域，并满足农用农机现场作业的要求。当激光无人驾驶拖拉机使用自动驱动系统进行打垄，播种，喷洒，整地和其他操作时，组合线之间的偏差和千米的线性偏差可以控制在2.5厘米之内，从而降低了农作物的生产成本并提高了质量农学操作。在操作过程中避免现场“重新泄漏”，降低生产成本，提高土地利用率，并增加经济效益。提高机车时间利用率和运行质量该系统提高了机车的运行性能，延长了运行时间，可以实现夜间播种作业，大大提高了机车的出勤率和时间利用率。同时，激光无人驾驶拖拉机系统可以减轻驾驶员的劳动强度。在操作过程中，驾驶员无需操纵方向盘，可以花更多的时间关注农具的工作状况，有利于提高野外作业的质量。