我国轨道交通快速发展,跨座式单轨的配套设备也需要进行相应的改造升级。作为跨座式单轨列车换轮维护的重要设备,现有牵引车具有效率不高、精度不足等问题,为实现牵引车牵引自动化,提升牵引作业的效率,设计牵引车自动驾驶系统。本文首先简单介绍单轨列车和牵引车,分析牵引车工作流程,以此设计自动牵引系统及自动牵引流程。对牵引车定位方法进行分设计,以此为基础对牵引车中停车环节和对钩环节进行分析,推导出牵引车停车与对钩减速公式。分析牵引车各工况中负载阻力,计算牵引车所需的牵引力,作为速度控制系统依据。设计计算牵引车液压系统。分析牵引车速度控制策略,提出精确速度控制与功率控制结合的牵引车速度控制方式。设计牵引车功率匹配系统,并依据功率匹配原理设计牵引车恒功率速度控制系统,使用模糊控制算法来实现功率负载匹配,在MATLAB中对发动机和变量泵控制装置进行数学建模,并结合变量泵控制系统传递函数对恒功率系统进行仿真,仿真结果表明恒功率系统可实现发动机功率与负载匹配,且具有良好的动态性能。设计精确速度控制系统,对液压系统中数学建模,给出系统传递函数,并基于传递函数分析系统动态性能与稳态性能,设计常规PID校正和模糊PID控制校正,并在MATLAB中对系统进行对比仿真,仿真结果表明常规PID与模糊PID都能提高系统动态性能,模糊PID控制效果更好。最后对牵引车软件系统进行研究,上位机客户端与牵引车主控采用OPC技术进行通信,使用VB编程实现上位机与主控PLC间通信;主控PLC与车载PLC间通过无线通信模块进行通信,通信协议采用Modbus协议,介绍系统所使用的模拟量和转速信号采集方法和步进电机控制方法。