为适应大型现代化农场对重型轮式拖拉机的需求，落实国家大力发展精准农业的政策，实现农业机械的大型化和智能化，选取研发中的KAT4354铰接摆杆式重型拖拉机作为研究对象，进行了如下研究:　　1.应用仿真技术，建立了铰接摆杆式重型拖拉机转向机械系统空间闲环多体动力学数学模型。基于欧拉四元数，利用含拉格朗日乘子的增广矩阵法建立多体动力学方程;用Matlab软件进行了空间多体动力学仿真。通过两种典型工况的多体动力学分析，研究了整机单边越障与通过国标路面时铰接摆杆式重型拖拉机的动态特性，分析了其越障性能、整机振动和各铰点的受力情况。研究了液压系统动压反馈装置对整机动态特性的影响。仿真分析结果表明，拖拉机空间闲环机构的结构合理，铰点布置满足农田作业需求。在单边越障等恶劣工作环境中，液压系统增设动压反馈装置可提高转向系统稳定性，减小液压冲击峰值，改善铰点受力情况，提高整机动态特性。　　2.用Matlab软件，进行了空间多体动力学转向机械系统与全液压转向系统联合仿真，为线控转向技术研究提供理论基础和对比参照。为解决拖拉机多体系统刚性问题，根据铰接转向、四轮驱动车辆的结构特点，提出了四轮协调力矩的数学模型。分析流量放大全液压转向系统，获得各液压元器件的流量方程、动力学方程，建立全液压转向系统非线性状态方程。进行了拖拉机全液压转向系统原地转向试验，经仿真结果与试验结果对比分析，拖拉机的数学模型是合理的，该模型有效解释了原地转向后期传动轴反转，左前、右后轮胎组角速度存在较大波动等现象。获取了铰接摆杆式重型拖拉机全液压转向系统原地转向动态特性。　　3.进行了铰接摆杆式重型拖拉机线控转向系统设计和稳定性分析。建立拖拉机线控转向系统等效模型，对基于传递函数的等效线性化模型进行了稳定性分析。结果表明拖拉机线控转向系统具有较好的稳定性与稳定裕度。　　4.基于Matlab/Simulink仿真平台，采用模糊PID控制器，进行了含阀芯开口死区的拖拉机线控转向系统等效模型的仿真，为基于Matlab的机械、液压和控制的联合仿真提供易于PLC编程的控制参数查询表。分析表明:由于拖拉机线控转向系统中存在阀芯开口死区，线控转向系统在单位阶跃信号、斜坡信号和正弦信号的作用下均存在控制误差，而应用模糊PID控制可有效提高含阀芯开口死区的拖拉机线控转向系统的响应速度与控制精度。与全液压转向系统一样，线控转向系统中比例方向阀的中位、过渡位机能选为0型。　　5.根据铰接摆杆式重型拖拉机农田作业和转场运输的工作特点，确定拖拉机转向控制模式转换方案。利用Matlab设计模糊PID控制器，进行了模糊PID控制的空间多体动力学机械系统与液压转向系统联合仿真。　　6.基于CAN2.0B通信协议，构建了包括主控制节点C3、柴油机综合控制ECU、交互式图形显示器、GPS模块和方向盘智能节点的铰接摆杆式重型拖拉机PLC联网智能控制系统，设计了线控转向系统主控程序、转向模式转换程序和0位校正程序的流程图。　　7.进行了KAT4354型铰接摆杆式重型拖拉机线控转向系统试验，与仿真结果进行了对比分析，验证了线控转向系统数学模型及其控制策略。进行了铰接摆杆式重型拖拉机全液压原地转向对比试验与100m标准较平滑振动跑道驾驶员全身振动试验，验证了动压反馈装置的适用性和四轮协调力矩数学模型的正确性。