电动助力转向系统(EPS)具有安全、环保、节能等诸多优点,是汽车动力转向技术的发展方向。传统的EPS采用有刷直流电机作为助力电机,而无刷直流电机相比于有刷直流电机具有体积小、功率密度大、低速转矩大、调速范围宽、动态响应好等优点,因此无刷直流电机在EPS上的应用日益受到重视。无刷直流电机在EPS中的控制是个难点,本文设计了一种新型无刷直流电机助力式EPS控制器,其中用无刷直流电机的驱动模块实现电机的换相和控制,减轻了ECU的负荷,增强了控制的实时性,并介绍了在助力控制、回正控制和阻尼控制三种状态下的实现方式,为无刷电机助力式EPS的研发提供了技术支持。本文的研究内容如下:　　 首先介绍了无刷直流电机的结构和工作原理,建立了无刷直流电机的数学模型,并对无刷直流电机换相过程进行分析,找出了转矩波动的因为和解决方法。建立了基于无刷直流电机的EPS系统动力学模型,为研究控制策略和设计控制器打下理论基础。　　 分模块设计了控制器硬件,包括电源电路模块、转矩信号处理模块、车速和转速信号处理模块、控制核心模块、功率驱动模块、电机位置传感器信号处理模块、反馈电流信号处理模块、继电器驱动模块和故障警示模块等。控制核心模块采用ARM7LPC2131作为处理器,满足EPS的实时控制和性能扩展要求；功率驱动模块是本设计的亮点,使用MC33034和IR2130实现电机换相和功率桥驱动,微处理器只要输出调速信号和正反转信号,减轻了处理器负担和简化了程序设计；　　 研究了EPS控制系统的控制策略,选用折线型助力特性曲线,分三种控制状态介绍EPS的控制策略:基于模糊PID的基本助力控制、基于常规PID的回正控制和阻尼控制,并给出了三种控制的实现方法。在控制策略的基础上开发了控制器的软件,包括EPS控制总程序、A／D采集子程序、车速信号采集子程序、转矩信号处理子程序、PWM输出子程序、助力控制子程序、回正控制子程序和阻尼控制子程序。　　 通过实车道路试验评价了控制系统的性能,原地转向试验有助力时转矩峰值比无助力时减小51.38％,标准差减小56.81％,双纽线试验有助力时转矩峰值比无助力时减小71.62％,平均转矩减小72.63％,原地转向试验和双纽线试验说明转向轻便性得到很大提升。蛇形试验中,20km／h,40km／h和60km／h的转向盘操纵转矩逐渐增大,说明车速越高,电机助力越小,提高了汽车高速行驶的操纵稳定性,驾驶员有很强的“路感”,60km／h的转向盘中间位置评价结果也表明“路感”清晰,操纵稳定性良好。回正试验表明装有EPS控制器的汽车回正性能得到很大提升,很好地解决了低速回正不足,高速回正不稳定的问题。