随着汽车电动助力转向系统(Electric Power Steering System,简称EPS)的成熟和普遍使用后,主动前轮转向技术(Active Front Steering System,简称AFS)成为当前本领域的研发热点。“主动转向”为汽车操纵和稳定性控制提供了更好的控制方法和性能,为未来自动驾驶、自动避撞和自动导航技术的发展和实现提供了可能。文中新型主动前轮转向系统是通过在普通电动助力转向系统的基础上附加一套新型二自由度双行星齿轮变传动比机构来实现的。集成在变传动比机构中的助转角电机根据车速及方向盘的转角对前轮转角进行调节,实现可变传动比。通过与现有宝马变传动比装置的对比分析,得出了新型变传动比装置在体积、传动精度及成本方面的优势。基于车辆二自由度平面模型推导出了在不同车速及方向盘转角的情况下的理想传动比,从而为助转角电机提供了合适的转角设定值。设计了主动前轮转系统的控制逻辑,介绍了串级PID控制系统的特点。针对本文中存在的被控对象,设计出双环位置随动系统。运用多种优化算法对控制系统中的位置环和电流环的PID参数进行了整定。通过在Simulink中的仿真分析,初步确定了所设计数字控制器的有效性。搭建试验装置,包括硬件方案的设计及上下位机软件代码编写。通过试验装置的实际运行效果最终验证了所设计的数字控制器的有效性。