为了解决在交通不便的地区使用的设备在故障诊断、维修、管理时的困难,提高设备安全,在工程机械上实现远程控制和定位很有必要。介绍了平地机远程控制和定位系统的总体构成与功能。借助于激光电机导航实现远程控制和数据通讯。着重介绍了用Siemens CPU224XP和三一自主研发的移动终端SYMT实现远程控制、定位的原理、方法。在远程控制和数据通讯中,软件设计包括数据传送的通讯协议、控制流程等。该系统结合网络通信、多传感器数据融合以及故障诊断等先进技术,对激光电机导航的运行状态、所处位置进行监测分析、故障诊断、控制,便于及时发现和排除设备故障,控制中心可随时掌握和控制设备,从而保障用户和供应商的经济效益。

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，并在研究现有激光电机导航的结构、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。提出了激光电机导航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。

刮刀的调整需要在不走动的情况下进行。首先，当激光电机导航正常工作时，将控制器上的激光接收控制开关置于手动位置，然后将刮刀“抬起”到离地面约5厘米的位置。位置（不易过高），在液压工作站上调节刮板油缸调节阀（例如，刮板在左侧高，在右侧低，将液压缸的延伸缩短到刮板的水平位置） ，如果刮板的左侧偏低而右侧偏高，则相反），请在调整水平后锁定位置，以免平地机长时间振动。放下刮刀以找到作业基准，然后将激光电机导航上的激光接收开关置于自动位置以输入作业。在开始操作之前，请调整刮刀以找到工作基准，并将激光接收开关置于自动位置。通常，刮板的位置不再移动（由于在操作过程中刮板与铲子碰撞，山脊中的硬盘和大块岩石除外）。当物体不在水平位置时，再次调整刮板的高度。

1、经常检查电源系统，以确保激光电机导航的电压和电流满足系统要求。2、必须使用常规的抗磨耐压液压油。3、经常检查电缆接头和管道之间的连接是否可靠。4、经常清洁液压工作站的阀门。5、激光发射器和接收器，卫星参考站和卫星天线可以全天运行。尽管它们是防水和防尘的，但是如果在雨天或雪天中信号衰减并且在使用过程中降低了控制精度，则通常不允许它们工作。6、在停放平地机之前，请清洁整个系统并将其放置在干燥，阴凉的地方，以防风吹，日晒雨淋。7、完成工作后，将激光电机导航压力调节至标准大气压，以延长系统的使用寿命。8、在存放期间，请勿挤压或扭曲液压工作站中的油管。9、如果长时间不使用机器，则应断开系统电源，并将控制仪器放入包装箱中以妥善保管。

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，步进激光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。