电动助力转向系统(Electric Power Steering,缩写EPS)是一种直接依靠电机提供辅助扭矩的助力转向系统,与传统的液压助力系统相比具有节能环保,路感好,跟随型好等优点。EPS系统已经有近30年的研究发展历程,助力形式不断完善,助力功能逐步提高,助力范围由最早的低速范围助力发展为全速范围助力,控制策略由最早单一的助力模式发展为助力、回正和阻尼三种控制模式,目前多种控制算法已经应用在EPS系统中,其目标都是为了实现稳定快速的助力特性。随着科技的不断发展,EPS技术也日趋完善,并且新型电子元件的出现使其制造成本大幅降低,为此EPS系统的应用范围将越来越大。本文首先介绍了电动助力转向系统的结构及工作原理,并建立了相应的数学模型；其次对转向系统进行了力矩分析,主要对阻尼力矩和回正力矩进行了研究,为下一步确立控制算法做好基础分析：第三在总结控制目标的基础上分析了相应的控制策略,控制策略是否得当将直接影响到EPS系统的性能,在本次设计中共包含三种基本控制模式：助力控制、回正控制和阻尼控制,确定了各种控制模式的实施时机。助力控制是EPS系统最基本的控制模式,其控制过程中使用模糊神经网络算法对助力特性曲线进行了优化,通过训练好的网络确定出合适的目标电流,为转向系统提供最佳助力,从而使汽车的转向更舒适、轻便、路感性更好；其次还对回正控制和阻尼控制进行了理论计算,并做了相应的仿真和实验。电机控制是本文的重点,设计中使用效率高的无刷直流电机,其控制算法选用的是具有良好动态性能的直接转矩控制算法。通过电流检测,电压检测,转子位置转速检测与各自给定的数值比较后确定驱动单元的输出,最后用Matlab软件建立无刷直流电机的模型并对直接转矩控制算法的可靠性进行了验证并进行了相应的实验研究。EPS系统电控单元的核心选用TI公司生产的专用于电机控制的芯片TMS320F2812;结合该DSP芯片丰富的硬件资源,设计了电动助力转向系统电控制单元的软硬件,硬件电路设计包括核心控制模块、功率驱动模块、转子位置速度检测,电流电压检测、CAN通信模块、传感器信号输入及调理模块,并设计了与相应模块配套的软件。汽车上的通信是基于CAN网络进行的,所以为了实现汽车上各个模块节点的数据共享,在EPS系统中也设计了CAN通信。车速信号,发动机启动信号都是通过汽车CAN网络发送到EPS系统的,同样EPS系统也对外发送电池电压信号、方向盘转矩信号等。