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，设计了北斗洗平铲自动转向执行机构，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，步进北斗洗平铲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。

北斗洗平铲采用高精度的卫星定位技术，通过视觉计算获得参考平台，并使用准确的仰角信息控制水准仪的起降，以实现水准仪操作。 IGS卫星水准仪主要由基站，卫星接收机，卫星天线，控制器，显示屏，液压控制系统，水准仪等组成。产品优势；1、可节省30-50％的灌溉用水。2、提高肥料利用率20％以上。3、可提高作物产量20〜30％。4、提高土地利用率3％-7％。工作准则；北斗洗平铲上的卫星接收天线获取耕地的指示坐标和高程信息，经过处理后形成耕地的三维地形图，然后根据用户需求可视化分析以获得耕地坡度信息，以供参考。

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。北斗洗平铲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：北斗洗平铲的核心，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）设计开发一个通用的北斗洗平铲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洗平铲。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。