线控转向(Steer-By-Wire)系统作为新兴的汽车转向系统,是未来汽车无人驾驶发展中不可或缺的组成部分。SBW系统采用电控技术,可以自主选择转向传动比,优化转向性能,但其可靠性还有待考察。因此研究人-车-路闭环系统是分析汽车操纵稳定性的基本前提,而路感模拟控制对线控转向的评价起着关键性作用。本文首先介绍了SBW系统的优越性、关键技术和结构原理,在此基础上,采用降阶法进一步研究SBW系统动力学模型,并在MATLAB/Simulink软件中建立仿真模型,利用Lyapunov稳定性理论分析SBW系统模型参数对系统稳定性条件的影响。然后本文针对转向传动比可随车辆转向特性变化设置的特点,设计基于横摆角速度增益不变的理想传动比,结合车速和转向盘转角的影响,利用模糊控制技术优化总传动比。建立三自由度整车动力学模型,并以质心侧偏角稳定趋于0设计LQR最优控制器。通过车身输出参数表明基于模糊传动比下的三自由度SBW汽车的LQR控制模型能在较短的时间内达到系统稳定,并较好的改善汽车低速转向灵敏度不足和高速易于转向过度的问题。其次,建立最优预瞄侧向加速度驾驶员模型,并设计模糊自适应PID算法进行优化。将SBW系统Simulink仿真模型嵌入到Car Sim平台的B级Hatchback车型中,建立SBW汽车模型。搭建带有SBW的人-车-路闭环系统,结合驾驶员状态反馈信息和车身参数,在不同工况下进行仿真,验证SBW汽车的稳定性和有效性。结果表明采用模糊自适应PID算法下带有SBW的人-车-路闭环系统精准轻便的实现转向操作,与预期轨迹偏差更小,不仅有效避免了驾驶员转向误操作,还提升了汽车的操纵稳定性和可靠性。最后,研究SBW系统路感模拟控制策略。以传统机械转向系统为参考,建立路感电机模型和转向盘力矩模型,结合模糊传动比计算路感目标力矩。根据不同因素对转向盘力矩产生的影响,设计理想转向盘力矩曲线。为使路感模拟电机输出合适路感力矩,设计模糊免疫PID控制器优化路感电机跟随目标力矩的效果,增强其抗干扰性。结果表明采用模糊免疫PID算法不仅改善了SBW系统路感的舒适度,还具有较强的适应性。