作为汽车的重要组成部分,转向系统性能的好坏是影响汽车操纵稳定性和安全性的关键因素,愈发成为人们关注和研究的重点。线控转向系统是一种全新概念的先进转向系统,它取消了方向盘总成与转向执行总成之间的机械部分,突破了传统转向系统机械设计的制约,可以自由设计传动比。在汽车转向时,线控转向系统可以根据转向指令和传感器反馈的汽车状态参数,通过控制中心的主控制器主动调整汽车的响应状态,极大地改善了汽车的操纵稳定性。本文主要对线控转向系统理想传动比的设计和前轮转角主动控制策略进行了研究。本文首先分析了线控转向系统的研究意义,介绍了国内外研究概况,接着阐述了线控转向系统的工作原理,对其关键技术和性能特点进行了研究,确定其中的主动转向控制技术为本文的研究方向和主要内容;根据线控转向系统的结构组成,建立了线控转向系统整车模型和作为对照标准的理想二自由度汽车模型。其次,通过分析传统转向系统的转向特性,得出理想传动比设计的要求;对比两种常见的定增益设计方案,选择了基于稳态横摆角速度增益不变的传动比控制策略,并利用改进自适应遗传算法优化了稳态横摆角速度增益的选择,得出不同车速下的最佳增益值;针对基于定增益设计的理想传动比存在的不足,采用模糊控制对其高速段传动比的变化规律进行优化,最终两种控制策略联合确定了理想传动比。在稳态理想传动比设计的基础上,提出了前轮转角前馈补偿和综合反馈控制策略。以中性转向为理想状态对前轮转角进行了前馈补偿,选择横摆角速度和侧向加速度作为反馈控制的变量;设计了基于模糊自适应PID的横摆角速度反馈控制和基于经典PID的侧向加速度反馈控制,两者通过加权的方式相结合,组成综合反馈控制策略,提高汽车转向时的操纵稳定性。最后利用Carsim和Matlab/Simulink联合建立的线控转向系统整车模型,选取典型工况,在不同的试验条件下对本文中的控制策略进行仿真验证。仿真结果表明,本文设计的理想传动比控制策略和综合反馈控制策略,在不同行驶条件下对汽车转向时的运动状态都有很好地控制效果,提高了汽车的操纵稳定性,减轻了驾驶员的操纵负担。