线控转向系统取消了转向盘到转向车轮间的机械结构，利用电信号实现驾驶员的转向意图。线控转向技术的应用使得汽车不拘泥于方向盘控制，操纵杆、按钮、触摸屏等都可以用于汽车转向控制。操纵杆控制汽车转向有其独特的优势，如更适于独臂或一侧肢体有障碍的残疾驾驶者使用、安装更随意、提高车内空间利用率及低速大转角减少驾驶员忙碌程度等。但是操纵杆可转动范围要比方向盘小的多（小于25°），如何通过合理的设计角传动比保证车辆良好的操纵稳定性成为本文研究的主要内容。本文结合国家自然科学基金青年基金项目“线控转向系统操纵杆及其双向控制方法研究”（编号：51105165），在调研国内外方向盘和操纵杆线控转向基础上，对基于操纵杆的线控转向系统的角传动比特性进行了理论研究和实验验证。本文主要进行了以下研究工作：1.对国内外关于操纵杆、方向盘转向的发展及变传动比特性进行了调研，对两者进行了对比，指出操纵杆转向的重要意义。由于方向盘和操纵杆在转角范围上的不同，针对方向盘设计的角传动比不能直接应用到操纵杆线控转向系统上，为了保证操纵杆控制汽车转向具有良好的操纵稳定性，本文对操纵杆转向系统的转向角传动比进行了设计研究。2.搭建了联合仿真控制模型。根据线控转向系统的结构特点，利用Matlab/Simulink和CarSim软件搭建了基于操纵杆的线控转向车辆联合仿真模式，并对两软件模型接口进行处理，实现它们的无缝连接。搭建的联合仿真模型主要用于操纵杆转向变角传动比控制方法的对比仿真验证。3.结合已有的研究成果，考虑操纵杆与方向盘转向的不同，分别提出仅随车速变化的角传动比、随车速和转角变化的角传动比及定横摆角速度增益的操纵杆转向角传动比设计方法。研究中发现定增益模式下的角传动比不能满足操纵杆转向的基本要求，因此本文提出了一种新的变传动比的控制策略，即变转向增益的角传动比控制策略，分别提取了转向灵敏度和车辆横摆角速度增益作为车辆高速和中速段角传动比的设计依据。并利用建立的软件仿真平台对所提出的控制策略进行对比验证，证明操纵杆转向时变增益转向线控转向角传动比相比于其它几种控制策略有一定优势。4.搭建了基于dSPACE的线控转向系统硬件在环实验台，进行驾驶模拟器实验。由于考虑到法规及现有实验条件的限制，目前还没有操纵杆转向的实车或者实验车，为了进一步研究控制策略的有效性，建立了利用操纵杆转向的硬件在环实验台。通过搭建的实验台，进行了不同工况驾驶员的主、客观试验，对比操纵杆和转向盘转向的路径跟随性和操纵稳定性，验证所研究控制策略的可靠性。结果表明操纵杆变传动比转向相比传统方向盘转向性能相近，某些工况表现操纵性能更好，特别是在车辆避障过程中。实验表明通过合理的变角传动比设计，操纵杆线控转向系统可以实现良好的汽车操纵稳定性。