电动助力转向系统(Electric Power Steering System,EPS)具有转向轻便、操纵灵活、质量轻、耗能低等优点,已经成为各类乘用车的标配系统。其控制器作为核心部件是转向系统研究领域中的热点。电动助力转向系统的性能在很大程度上受控制器性能的影响,而控制器的性能又受到控制策略的影响,因此控制策略的研究十分重要。控制策略的研究是一个复杂而困难的课题,本论文针对电动助力转向控制策略中的回正控制进行研究,旨在使任一车速、任一转角下的回正时间和回正残余角降低。本论文主要进行了以下几个方面的工作:首先,对EPS系统的组成、工作原理、不同类型EPS的特点以及EPS系统关键零部件的功用进行了介绍;分析了转向系统的运动过程和转向阻力矩的计算方法;同时,给出了相关的数学模型和在matlab/simulink环境下搭建了物理模型。其中,转向阻力矩的分析时将轮胎的变形视为线性变形进行分析,重点分析了前轮定位参数对转向阻力矩的影响,以及整车转向时的动态变化对阻力矩的影响。其次,分析了转向回正的特点,给出回正状态判断方法和回正目标电流的确定方法,并对回正控制策略进行研究。缩短回正控制策略的执行时间是控制策略的研究主要内容之一。本文通过采用直线型助力特性曲线缩短目标回正电流的确定时间,采用PI控制算法缩短回正电流和PWM输出电压的确定时间,并使电流闭环+电压修正的控制算法进行优化,同时,又使用模糊控制进一步优化PI控制参数Kp、Ki。然后,对软硬件进行设计、对控制元件进行选型。在软件设计方面,本文采用了基于模型的设计方法将控制策略转化为可视化的控制模型,控制模型具体包括:目标回正电流设定模块、电流采集模块、测速模块、模糊PID模块、电机换向控制模块、扭矩传感器信号处理模块和PWM模块;再设置simulink,将控制模型转化成C代码;并且根据需要配置了相关寄存器。在元件选型和硬件设计方面,本文具体分析了如何对助力电机、扭矩传感器以及主控芯片的选型,并围绕所选的元件设计了控制器的最小电路、信号采集电路、助力电机驱动电路和保护电路。最后,将搭建好的物理模型和控制模型连接起来,在matlab/simulink环境下进行软件仿真验证,得出回正过程对比曲线;然后将硬件电路连接并将控制策略烧写进控制器,进行台架仿真实验,得出回正过程对比曲线。根据仿真实验结果可以得出:回正控制策略可以明显减小转向时的回正残余角,同时又可以有效抑制高速行驶时回正超调现象,并且在全速范围内回正控制都能缩短回正时间。