汽车测试行业受制于试验设备的自动化程度,长久以来未能实现自动化或者是半自动化测试,一直采用人类驾驶员进行试验测试。人类驾驶员在进行试验时存在控制不精确、操作重复性差、容易疲劳等缺点,这些缺点会直接地影响试验进度,甚至是试验数据的精确性。为了改善汽车测试窘迫现状,针对《汽车操纵稳定性试验方法》,设计了转向机器人用来控制车辆横向位移,实现自动测试功能。主要研究包括以下内容:1.设计转向机器人三维结构,转向机器人采用直流伺服电机驱动,经过一级减速器减速,增大输出扭矩,达到带动方向盘的目的。转向机器人的设计考虑了通用性,设计了滑动底座可保证该转向机器人符合不同直径大小的方向盘。采用ANSYS软件对转向机器人支撑结构、齿轮副分析。2.结合国标试验《汽车操纵稳定性试验方法》,针对试验所需采集数据设计数据采集系统,随后设计所需硬件电路和软件程序。针对人机交互方面,设计出利于人机交互的上位机界面,将测得试验数据实时显示在用户界面上。3.研究了在转向机器人控制下车辆的路径跟踪算法。研究车辆动力学模型,建立状态空间方程、横向误差方程,设计线性二次型最优控制器（LQR）,基于LQR现存缺点,采用遗传算法对其进行优化。另外建立转向机器人数学模型,采用PID控制方法实现转向机器人控制。最后结合Carsim-Simulink来联合仿真,验证了基于遗传算法优化的线性二次型控制器对于车辆路径跟踪的有效性。4.安装转向机器人至车辆上进行转向轻便性试验,采集试验要求数据,绘制方向盘转角、轨迹跟踪图、力矩-方向盘转角示功图、横向位移误差图。经过分析可得本课题所设计的转向机器人在实际应用中能够满足试验要求。