拖拉机是实现各种机械化作业的动力，新疆兵团特殊的地理条件与管理机制在发展农业机械导航技术方面拥有诸多优势。拖拉机自动驾驶控制的关键是实现方向的自动控制,转向控制直接影响到自动驾驶的行走精度，是实现拖拉机自动驾驶方向控制性能指标的基础。本文结合新疆地理环境和作物播种特点，将TN654L拖拉机作为试验平台，以最优导航控制算法研制了一套拖拉机播种作业机组自动驾驶转向控制系统。主要研究内容为：　　首先，通过对拖拉机自动驾驶转向系统的结构，功能进行分析，提出转向控制系统的改造原则和改造方案。依据改造原则和拖拉机转向系统的结构特点，对改造方案进行详细论证，最终确定了步进电机摩擦驱动方向盘的执行机构改造方案，并完成了相关零部件的设计制作、采购和改造安装。　　其次，对机组在作业时的地理环境，作业机具的悬挂点、作业速度等影响因素进行了研究，对控制算法进行了详细分析论证，最终确定将最优导航控制算法作为该系统的控制算法；基于拖拉机后轴中心运动学模型的建立，客观的反映出拖拉机播种作业机组的宏观运动状态，通过对模型信息的挖掘对验证和分析控制算法提供了理论基础，从而保证了控制方法的正确性；根据最优控制算法设计了直线跟踪和曲线跟踪最优转向控制器。　　再者，依据系统功能，设计开发了自动转向控制系统的控制软件，该软件包含系统的控制界面、主控制程序、USB数据采集卡采集程序、角位移传感器信号采集程序、以及步进电机控制程序进行设计等。　　最后，为了验证自动转向控制系统软硬件的协调性和控制精度，分别进行了转向控制系统的台架试验、水泥路面直线跟踪试验、土质路面直线跟踪和曲线跟踪试验以及田间带载直线跟踪试验；试验结果表明该自动转向控制系统具有安装简便，成本低廉，人工模式和自动转向模式切换方便，控制精度高，响应速度快，便于成套移植等优点，可以作为自动导航车辆的转向执行系统。