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。

1、自动驾驶控制；激光电机导航是精准农业的一步。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。激光电机导航安装简单，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。当激光电机导航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，激光电机导航机械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。

（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，激光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；传统的激光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。

激光平地机的优点是控制精度高，设备制造成本低。缺点是作业半径有限，作业环境适应性差，如风，沙，尘，雾霾等天气无法正常作业，作业用地的高低差大，信息化程度低。与卫星平地机相比，优点恰好是激光电机导航的缺点。卫星平地机的工作半径远大于400米激光平地机的较大工作半径。理论上，工作半径不小于5000米。它对操作环境具有很强的适应性。它不受恶劣天气的影响，对地块高差没有限制，信息化程度高。激光电机导航的缺点是控制精度低于激光平地机。卫星平地机的控制精度为3厘米，激光平地机的控制精度为2.5厘米。卫星平地机的制造成本高于激光平地机的制造成本。

●30分钟内即可快速安装，无需校准，5分钟内即可熟练使用●无需修改原车的液压油系统，激光电机导航即可适应各种型号的高扭矩扭矩电机●采用全过程自动控制方式，减轻驾驶员的劳动强度●高精度惯性导航补偿各种地形，确保操作精度在2.5cm以内●不受天气因素的干扰，无论白天和黑夜都可以保证高精度的操作●自动计算面积，工作区域一目了然●激光电机导航已完成作品的区域用其他颜色标记，即使作品是隔行扫描的，也不会弄错●支持现场数据存储，方便随时查看，每年无需划定行走路线。