电动助力转向系统市场前景广阔,如何对其快速开发以适应市场变化是各汽车厂商研究的热点与重点,电控转向试验台是转向系统开发的有效工具,能极大地缩短转向系统的开发周期、降低开发成本。但阻力模拟系统的精度严重限制了电控转向试验台的性能,针对这一问题,本文深入研究阻力模拟系统加载控制策略,采用力闭环控制与前馈补偿控制相结合的控制策略,提高加载系统精度。本文结合国家自然科学基金项目“基于驾驶员特性的新型线控转向系统控制机理和评价方法研究”(编号:51575223)和“分布式全线控电动汽车可重构集成控制策略研究”(编号:51505178)。基于d SPACE实时仿真平台搭建电控转向试验台,建立对应模型,分析加载系统稳定性。采用力矩与电流双闭环策略增加系统动态响应品质,利用前馈补偿控制策略抑制系统多余力,通过仿真与试验验证控制策略的有效性。本文主要进行了以下几方面的研究:(1)对电控转向试验台及其阻力模拟系统控制策略研究现状进行调研,对比国内外转向试验台研究现状,分析各种加载控制策略的优缺点,提出课题研究意义,需对电控转向试验台加载控制策略进行研究,以提高加载试验台加载精度。(2)基于d SPACE实时仿真系统搭建电控转向、试验台,介绍电控转向试验台的架构、组成部分及工作原理,主要包括转向加载试验台硬件及控制系统、d SPACE实时仿真平台的软硬件系统、传感器信号和传感器标定实验。建立了电控转向试验台的加载系统、拉压力传感器和转向系统的模型。利用最小二乘法对加载系统永磁同步电机电参数进行辨识,采用加减速法对机械系统参数进行辨识,最后推导模型传递函数,作为理论分析的基础。(3)加载系统稳定性分析。借助根轨迹法分析加载系统极点位置,采用伯德图分析系统的稳定裕度,然后分析转动惯量、阻尼系数、传感器刚度对系统稳定性的影响。通过零极点配置的方式校正系统,增加系统稳定性,仿真分析力矩控制器各参数对系统动态响应的影响。最后对系统进行仿真与试验验证,仿真与试验结果说明校正后的系统具有很好的动态响应能力和稳定裕度。(4)加载系统多余力抑制。阐述多余力的产生机理,利用频域分析法分析多余力通道特性及转动惯量、阻尼系数和传感器刚度对多余力通道的影响。利用结构不变性原理和速度前馈补偿相结合的方式设计前馈控制器。最后进行仿真与试验验证,仿真与试验结果说明前馈控制策略对多余力的抑制效果很明显,能显著提高加载系统精度。