线控转向系统是以“虚”代“实”的技术典范,提出了利用虚拟控制信号替代实际转向系统机械连接的创造性设想,得益于这种特殊的结构,很多在传统转向系统中复杂度较高的问题在线控转向中迎刃而解,如便于实现主动转向控制,可自由设计路感,整车布置更加灵活等,因此对线控转向系统的研究有着重要意义。本课题着重研究线控转向系统的路感模拟。理论上线控转向的路感可以自由设计,但是传统转向系统的路感深入人心,如果线控转向的路感设计过分自由,会导致路感失真,给驾驶员带来不真实甚至不安全的感觉。因此本文的路感模拟算法设计的基本思想就是营造出贴近传统转向系统路感的真实感,主要内容包括以下几个方面:(1)深入分析机械转向系统的路感产生机理。通过对转向系统的各主要传动环节进行动力学建模,结合轮胎力学理论成果,将路感的主要来源归纳为路面对轮胎作用力引起的主销力矩、转向系统固有属性(摩擦、阻尼和惯量)引起的阻力矩。(2)针对线性汽车模型的局限性和路感模拟算法追求的实时性及鲁棒性之间的矛盾,从整车状态观测的角度获取路感模拟算法所需要的动态特性参数,弥补了一般路感模拟算法反馈信息不充分、适应性差等不足。针对路面不平度干扰设计了滤波算法以改善路感体验。搭建了CarSim-Simulink联合仿真模型,选取典型工况进行仿真,通过和CarSim自带的路感结果进行对比完成仿真验证。(3)基于理想转向盘力特性规律,参考传统转向系统通过助力特性设计实现理想路感的方法,对模拟路感算法进行改进;基于双动态响应指标和经典比例微分控制设计了车速自适应回正控制算法,并搭建CarSim-Simulink联合仿真模型进行功能验证。(4)设计了基于快速控制原型技术的线控转向系统路感模拟试验平台,完成基于CarSim/Simulink的路感算法和基于dSPACE的半实物仿真平台的软硬件联合调试。通过自由驾驶试验完成多种典型工况下路感模拟算法的试验验证,实现和纯仿真结果的相互佐证。