近年来,以智能化、自动化和电动化为代表的新一轮技术变革正从根本上影响着汽车行业和大众交通出行,特别是智能化、自动化下的驾驶技术。自动驾驶涵盖了环境感知、规划决策与底层控制执行等众多技术。而底层控制中的转向控制是保证车辆安全行驶的关键。本文以电动助力转向系统(EPS)平台为基础,开展对自动转向控制的研究以及驾驶模式切换的研究。其具体研究内容如下:首先,对电动助力转向系统的分类进行研究,本文结合实验用车情况,以管柱式电动助力转向系统(C-EPS)作为自动驾驶转向执行机构。现有的法律法规明确规定自动驾驶汽车必须同时具备自动驾驶和人工驾驶两种驾驶模式,因此本文研究了在不同驾驶模式下C-EPS的工作原理,建立了其动力学模型,并对转向系统的关键部件助力电机和转角扭矩传感器进行了选型和研究。其次,结合控制理论相关知识,制定了基于模糊控制理论的“三闭环”自动转向控制器总体设计方案,包含电流环PI控制器,速度环PI控制器,位置环模糊PID控制器。基于公司开发的标定软件对上述三个控制器的基本参数进行在线整定。之后,研究了模糊PID控制原理,针对自动转向系统设计了合理的模糊控制器。随后给出了模糊PID软件设计流程,并利用MATLAB工具箱生成离线查询表,以便于算法在嵌入式系统中的实现。为了验证设计的控制器性能,根据自动驾驶EPS技术指标,对设计的自动驾驶自动转向控制器进行实车实验。最后,对自动驾驶模式切换为人工驾驶模式进行了研究,并对基于EPS的驾驶模式切换所涉及的两个关键性问题进行了深入探索。第一个关键问题是准确感知驾驶员对转向系统的干预;第二个关键问题是当感知到驾驶员对转向系统进行了干预后,如何确保控制权转移时,转向操纵的平滑性和安全性。针对第一个问题,分析了利用扭矩传感器值作为判定条件容易造成误判断的原因,因此本文基于观测器理论,利用扩张观测器估算驾驶员手力矩并作为转向干预判断条件,利用仿真和实验,验证了所设计算法的有效性。在正确估算出驾驶员手力矩后,对判定中的力矩阈值以及时间窗进行确定。针对上述第二个问题,在由自动驾驶向人工驾驶切换过程中,增加了一个权力共享转移过渡模块,该模块下自动驾驶和人工驾驶并存,通过改变驾驶权重,确保顺利、平稳的控制权转移。为了验证设计的驾驶模式切换方法的有效性,对设计的驾驶模式切换方法进行实车实验。