园艺拖拉机常需行驶于山地、丘陵地带,传统园艺拖拉机由于自身转向机构制约而使其转向角偏小,转向灵活性不足,对于一些空间狭小的山地作业任务无法完成,因此,提高园艺拖拉机的转向灵活性成为了近年来的研究热点。基于这些研究热点,文中对一种双转向机构进行了研究,且提出了一种协同学习差分进化算法,并利用该算法以转向侧滑量最小和转向推动力矩最大为优化目标对双转向机构进行了优化。本文的主要研究内容如下:(1)建立了双转向机构的转向侧滑和转向推动力矩目标函数。转向侧滑和转向推动力矩是评价整车性能的关键指标,关系到行驶稳定性、作业效率以及作业环境的适应能力,因此本文在分析双转向机构的转向原理的基础上,利用齐次坐标变换法建立了转向侧滑量和液压缸转向推动力矩的数学模型,然后以转向侧滑量最小和转向推动力矩最大为优化目标,建立了优化设计目标函数。(2)提出一种协同学习差分进化算法。针对基本差分进化算法存在的缺陷,文中提出了一种协同学习差分进化算法。然后将包括协同学习差分进化算法在内的4种优化算法利用MATLAB编程实现,并同时对测试函数和目标函数进行优化求解,得到了各算法寻优下的最优值,通过比较最优值,验证了文中所提算法优越性,同时求得了机构的最优设计参数。(3)建立虚拟样机模型,并进行运动仿真分析。利用各算法寻优参数值,在ADAMS中建立了各算法对应的虚拟样机模型,通过运动仿真得到了液压缸的转向推动力矩仿真结果,并进行各算法仿真结果的对比分析以及仿真与理论计算值的对比分析。(4)对机构中的连接接头构件进行了拓扑优化设计。连接接头构件起着连接前后车体的作用,应力集中现象严重,通过将优化前后的接头构件进行应力对比分析,验证了拓扑优化结构的合理性。