电动助力转向系统(Electric Power Steering System,EPS)具有环保节能、路感良好、可实现整车集成控制等优点,符合当今汽车智能化与互联化的发展潮流,成为当前车辆动力转向系统的理想选择。EPS可以通过控制电机助力转矩实现基本助力控制,然而仅靠基本助力控制无法提升转向系统的动态性能,因此,还需要设计各种补偿控制策略。本文在基本助力控制的基础上进行了补偿控制策略的设计,并通过仿真和台架试验,验证了控制策略具有良好的效果。首先,通过MATLAB/Simulink搭建转向系统动力学模型,并利用CarSim中的整车模型,搭建了CarSim与Simulink联合仿真平台,为后面EPS控制策略的研究打下基础。其次,设计了基于路感的曲线型基本助力曲线,并对比分析了基于PID控制及模糊PID控制的助力控制策略的效果。同时,为了提高EPS的动态特性,设计了转矩补偿方案及电机补偿方案,分别包括转矩相位补偿和转矩微分补偿、惯量补偿和阻尼补偿。并通过仿真验证了各种补偿控制策略的有效性。再次,在分析了机械伺服系统摩擦特性的基础上,选取LuGre模型,建立基于LuGre模型的转向系统摩擦模型,并设计基于反步法的神经网络自适应摩擦补偿控制策略,通过Lyapunov稳定定理证明其是稳定的,并通过仿真证明了摩擦补偿控制策略的正确性和有效性。最后,对EPS控制器的软硬件架构进行介绍,并通过硬件在环试验台对所设计控制策略进行试验验证,包括快速转向试验、转角阶跃试验、转矩冲击试验、转向轻便性试验及回正性能试验,试验结果表明EPS的动态特性、转向轻便性及回正性能有了明显的提升,说明所设计的补偿控制策略是有效的。