线控转向系统(Steering-by-wire system,SBW)取消了汽车方向盘与转向机间的机械连接部件,使得转向系统力、角特性可以自由、灵活地进行设计,从而提高了汽车的安全性、舒适性和操纵稳定性,是未来汽车转向系统的发展趋势。为提高汽车的操纵稳定性与安全性,本文在多学科设计优化方法框架下,对线控转向系统进行了系统建模、参数优化、鲁棒控制系统设计及降阶等方面的研究,主要内容如下:首先,通过对线控转向的结构及原理进行分析,建立了线控转向系统的动力学模型以及与车辆相关的回正力矩、汽车二自由度模型;其次,提出了新的汽车转向性能评价指标并推导了其数学表达式,在线控转向系统模型及车辆模型的基础上,利用多学科设计优化软件Isight和Maltab工具箱对转向路感及灵敏度优化模型进行联合仿真分析,得到了转向系统参数的最优值,利用Matlab软件对各参数进行了稳定性分析及重要参数研究;然后,在线控转向系统模型及参数优化的基础上,设计了线控转向系统的H∞鲁棒控制器并进行了仿真分析;最后,为了降低所得到的H∞鲁棒控制器阶数,对线控系统进行了降阶控制设计及系统性能分析。