随着汽车保有量逐年增长,驾驶环境变得越发复杂,人们希望通过智能控制系统来改善车辆操纵稳定性。转向系统作为人-车交互的基本系统之一,对于车辆操控稳定性具有重要意义。随着传感器和控制技术的逐渐成熟,人们提出了一种全新的转向形式——线控转向系统。该系统取消了部分传统系统的机械连接,以信号传递的方式控制电机实现转向,易于和多种汽车电子技术相结合,是未来开发无人驾驶的关键技术。本文通过建立搭载线控转向系统的轮毂电车模型,对变传动比和主动转向技术进行了深入研究,主要研究内容如下:首先通过分析线控转向系统组成结构及原理,在MATLAB/Simulink中对线控转向系统和轮毂电机进行建模。然后通过修改CarSim中接近实验用车模型的参数建立整车模型。最后通过联合仿真,将新建立的模型替换原有的转向系统和动力系统,建立了基于轮毂电机电动车的线控转向模型。为了解决传统汽车由于传动比固定造成的转向响应不统一的问题,分析传统汽车横摆角速度增益与速度的关系,将速度分为不同区间,重新设计了变传动比。低速时,以驾驶员主观感受设计传动比;中速时,基于横摆角速度增益不变和侧向加速度增益不变加权设计传动比;高速时,采用模糊控制理论设计传动比。仿真结果表明,变传动比控制使车辆低速转向更加灵活,高速更加稳定。为了提高转向时的稳定性,以车辆横摆角速度为控制目标,分别采用PID、最优控制和滑模控制算法对主动转向系统进行设计。并在不同路面附着系数的正弦工况下进行了仿真实验。仿真结果表明,采用滑模控制算法效果最佳。为了实现完整闭环仿真,利用模糊PID算法建立预瞄驾驶员模型,从而构建线控转向轮毂电车的人-车-路闭环系统。采用双移线和蛇形工况对前文算法进行验证,仿真结果表明,所提出的算法均能提高车辆操作稳定性。通过在实验用车上装配GPS/IN和前轮转角传感器,进行双移线工况实验,验证了所建立的仿真模型的可靠性。