随着电子技术和信息技术的发展,各行各业开始实现智能化。科技的浪潮延伸到汽车行业,新能源的纯电动汽车和智能车联网汽车成为最主要的两个发展方向。汽车的线控转向(SBW)技术是实现纯电动汽车和智能汽车发展的关键技术,不仅能改善汽车的操纵稳定性,而且能够和汽车其他控制系统进行联合集成化控制,使汽车更加的智能化。本文针对汽车线控转向系统进行研究。线控转向在传统有人驾驶方面,考虑设计合理的变传动比,减轻驾驶员负担,提高汽车的操纵稳定性。在无人驾驶方面,对汽车对目标路径的跟踪算法进行研究,得到完成跟踪目标路径的目标方向盘转角,然后再设计合适的转向执行电机的控制算法,使线控转向系统的执行模块能够较好的跟踪目标方向盘转角。针对上面提到的问题,本文具体完成了如下的工作:(1)研究线控转向系统的变传动比设计,基于果蝇算法,优化了横摆角速度增益值,设计出了基于横摆角速度增益不变的变传动比。同时,为了保证执行电机不受传动比突变的影响,用合适的曲线拟合修正了理想传动比。利用Matlab/Simulink和Carsim联合仿真平台进行仿真,仿真结果表明本文设计的变传动比方案可行。(2)基于无模型自适应控制,设计出无人驾驶汽车目标路径跟踪的控制算法,利用Matlab/Simulink和Carsim联合仿真平台进行仿真,并和传统的PID控制方案进行比较,仿真结果表明,本文设计的路径跟踪控制算法能较好的跟踪目标路径,并优于PID控制方案。(3)以某汽车为原型,介绍了一种汽车转向系统改装方案和转向控制器设计方案,并完成了汽车转向系统的硬件改造、转向控制策略设计和控制器硬件的设计。设计出了模糊PID算法,控制执行电机的电压。然后在Matlab/Simulink和Carsim联合仿真平台进行仿真验证。最后在改造的试验车上进行了实车试验。仿真和试验结果都表明,本文设计的线控转向控制器和控制算法,满足无人驾驶汽车转向的要求,能准确完成转向,响应快速,性能稳定。