汽车线控转向系统(steering by wire,简称SBW)是一种电控转向系统,其取消了传统转向系统中方向盘和转向轮之间的机械连接,提供了转向传动比自由设计的可能性,对提高汽车的操纵稳定性、驾驶舒适性和主动安全性有重要意义。本课题依托国家自然科学基金资助项目,针对轿车线控转向系统进行理想传动比设计和主动转向控制研究。本文针对线控转向汽车结构特点,首先分析了线控转向系统各子系统结构及其工作原理,确定了各子系统动力学模型,着重研究了转向驱动系统的运动学特点及其传递函数结构,并根据实验数据,辨识了系统参数,确定了其传递函数并基于Simulink建模,联合Simulink转向驱动系统模型与CarSim整车模型,完成SBW汽车模型设计。为后续SBW控制策略研究与设计提供实验平台。其次,在SBW控制策略的研究中,通过分析不同传动比对车辆操纵性的影响,基于横摆角速度增益恒定确定了一组理想传动比,提出了一种SBW变传动比设计方法,为满足“低速轻便、高速稳定”需求,对理想传动比在全速段修正并优化,得到最终理想传动比MAP,对SBW汽车进行前馈控制。仿真结果表明,在双移线、蛇形穿桩仿真条件下,相较于传统车辆,基于SBW控制的车辆操纵稳定性明显得到改善。最后,为增强汽车操纵舒适性与安全性,利用神经网络先进控制算法,基于整车状态参数反馈动态校正转向轮转角,设计主动转向控制策略。仿真结果表明:相较于传统汽车,在侧向风干扰或在湿滑路面上,搭载主动转向控制器的车辆操纵稳定性被明显改善。