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近年来,随着我国工农业水平的不断提高,农业生产正逐步走向规模化和现代化。大马力智能化的新一代拖拉机越来越受到市场的青睐。液压机械无级变速器（HMCVT）具有传动效率高,无级调速范围大的优点,已经在各类大马力拖拉机上被广泛采用。研究液压机械无级变速器的变速规律和控制策略,提高液压机械无级变速拖拉机的性能,有着重要的现实意义。本文以某型号无级变速拖拉机为例,研究拖拉机所装备的液压机械无级变速器的特性,为满足无级变速拖拉机牵引作业时对经济性以及生产率的要求,采用生产率-经济性综合评价指标IEP来表征拖拉机的牵引作业性能。以生产率-经济性综合最佳为目标,据此来分析和制定相应的变速规律和控制策略。根据拖拉机生产率和经济性的影响因素,以牵引功率和比油耗的比值表示IEP,在拖拉机负载特性场中,当IEP最大时表明生产率-经济性综合最佳。分析了调节发动机转速转矩、变速器变速比以及农具耕深的过程中IEP的变化特征。在确定的车速和牵引力下,求解该工作点的最大IEP的值,并确定出对应的发动机最佳转速转矩、变速器最佳变速比以及农具的最佳耕深。在整个负载特性场上求解出所有工作点的最佳IEP分布。以拖拉机实际工况为约束条件,限定犁耕作业时拖拉机在负载特性场中对应的工作区域,确定工作区域内最佳IEP的最大值IEPm,以及对应的最佳工作点,并求解出了发动机、变速器、耕深三元调节参数,形成三元调节变速规律。制定了三元调节控制策略,调节发动机、变速器以及液压悬挂系统使其工作在发动机最佳转速转矩、变速器最佳变速比以及农具最佳耕深的位置,实现生产率-经济性综合最佳的变速规律。与传统的控制策略相比,采用生产率-经济性综合最佳控制策略可以使拖拉机比油耗的平均值降低4.5%,牵引功率提高6%,提高了拖拉机的性能。根据动力学理论,应用Matlab/Simulink软件建立了拖拉机传动系统的动力学模型,包括发动机、多段HMCVT、中央传动系统以及行走机构模型。根据综合最佳变速规律和控制策略搭建了整车控制模型。采用模糊自适应自动调整PID控制参数,对装备多段HMCVT的拖拉机,按给定的目标车速和牵引力工作,进行了仿真实验。实验表明,采用模糊自适应PID控制响应时间快,车速波动较小,有较强的自适应能力,验证了变速规律实现的可行性,为实际的工程应用提供了参考。