近些年来随着我国经济水平的提高和科学技术的发展,农业也逐步实现现代化。河南主要的高杆作物有玉米、烟草,种植中播种和收获阶段都实现了较高的机械化水平,但在种植中后期的烟草打顶、除草、喷药、玉米去雄等中耕工作中,大多还是以人工为主,机械化程度较低。经调查研究,出现这种情况的原因主要是高杆作物高架作业车在田间工作时存在农艺和作业车辆不匹配的现象,作业中产生了进地难、田间转向掉头难和转向半径过大碾压作物等问题,本文为解决这些问题设计了一种具有高通过性、轮距可变、四轮独立驱动转向的龙门式高架作业车,重点设计了四轮独立转向系统,所设计的四轮独立转向系统各轮子相互不干涉,都可独立转向,并且由电控系统统一协调控制,各轮子之间通过控制算法实现阿克曼转向关系,实现多种转向方式和变距功能。设计独立转向系统。设计分为两部分:第一部分是设计转角执行机构的转向四杆机构,第二部分设计转向动力部分的液压控制系统。本文先设计了独立转向四杆机构,并对机构各杆件进行了位置分析,然后通过数学计算、MATLAB软件计算和Adams的动力学仿真,得出液压缸伸长量和四杆机构从动杆AD转角之间的关系,其数学表达为Y=0.3065X。设计整车的液压油路系统。整车油路包含行走液压回路、变距液压回路和转向液压回路三部分,重点对转向液压回路进行了设计,并对转向液压回路的控制方案进行了研究,使用液压仿真软件AMESIM对转向液压系统进行建模,分析了带有PID控制的液压系统的响应特性和跟随特性,结果表明响应速度基本满足,但是跟随性能较差;使用AMESIM/Simulink联合仿真,对带有模糊PID控制的液压系统进行了仿真分析,结果表明加入模糊PID控制的系统对比常规PID系统有更好的位置精度、响应特性和跟随特性,满足设计要求。设计了转向系统的电控系统,对转向液压控制系统所需的液压元件和电气元件选型,根据控制思路对控制器进行编程,搭建前轮试验台进行试验分析,试验结果表明设计的转向液压控制系统具一定的现实意义,系统的位置精度为±2.1mm,响应时间为1～2s,能对连续信号进行较高的跟随,满足设计需求。