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。

GPS /北斗技术在农业生产中的应用是农业生产进步的体现，也有利于现代农业生产能力的提高。随着科学技术的发展和进步，过去的生产方式已经不适应管理模式和现代农业理念。有必要使用先进技术来提高农业发展水平。随着农业机械化技术的发展，北斗平地将被应用在现代农业生产领域，以提高整体农业生产效率。基于GPS /北斗技术的应用，未来的农机应用将实现智能操作甚至无人操作。同时，由于引入了北斗平地运行技术，可以实现农作物生长状况的分析和数据采集，并且在种植活动之前，可以将GPS /北斗导航技术与GIS地理信息相结合的应用。可以分析技术土壤结构中的营养元素为作物品种的选择提供了技术支持。基于土壤肥力数据分析技术的应用，可以进行准确的施肥和除草技术应用。

卫星平地机是使用卫星信号作为反馈控制的农田平地机。其工作原理是卫星基站接收高精度的定位和仰角信息，并通过无线电模式将差分数据发送到卫星接收器。北斗平地实时接收基站无线电广播数据，并获得高精度的定位和仰角信息，该信息由车辆水准仪控制。设备的主控制面板分析其差分数据，计算出实际的北斗平地的实时高度，并连续向控制器发送信号。控制器收到高度变化信号后，将执行自动校正。校正后的信号控制液压控制阀以改变液压油流向气缸的方向和流量，并自动控制挖土机的高度以完成地面平整操作。卫星平地机主要由卫星天线，车载调平控制器，卫星接收器，卫星基站，液压系统和找平铲组成。

1、自动驾驶控制；北斗平地是精准农业的一步。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。北斗平地安装简单，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。

（1）设计开发一个通用的北斗平地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.如何快速集成安装北斗平地。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。