线控转向是汽车转向系统发展中最新的技术，它便于和其他系统集成、统一协调控制。介绍了汽车线控转向系统的体系构成、工作原理和主要特点，阐述了线控转向系统技术的主要发展，展望了其研究发展趋势和应用前景。

基于线控转向系统的要求,设计了一种利用转子周面和端面混合工作模式的磁流变力反馈装置。提出了昆合工作模式力矩模型及其磁路与结构设计方法,并运用有限元分析方法验证了理论设计方法的有效性。通过与周、端面单一模式对比分析表明,在产生相同力矩的情况下,混合模式可使结构更为紧凑;而为获得尽可能大的力矩,端面积与周面积比的合理范围在2~8之间。在特定条件下对装置进行优化的结果表明,混合模式力反馈装置能在质量较小的情况下,实现同等力矩要求的线控转向路感电机执行器的功能。

传统的汽车转向系统方向盘与车轮之间采用的是机械连接:即通过多个万向联轴器使转向角度达到使用要求,但这种传统转向装置最大的问题在于它的转向传动比是确定不变的,转向范围窄。此外,该机械结构与多个部件连接,增加了车辆的重量,降低了驾驶舒适度。如果转向装置不使用机械连接,而采用电气连接,则驾驶员首先控制方向盘转换为电信号,然后将电缆介质传递给控制单元,控制单元则基于相应的算法。指令的控制转移到执行机构,最终执行机制是对应的。由于没有机械连接,轮胎对路面力的感知不能直接传递给驾驶员,因此提供合适的道路仿真是电气连接转向系统的主要方面,绝大多数线控转向机构采用。电机作为执行器执行力反馈和模拟道路感。但如果力反馈失败,电机拖动方向盘事故的方向,这将造成隐患,因此有必要使用被动或主动地理控制的系统来

为了使装载机转向更加灵巧、轻便、节能,将线控技术应用于液压转向系统。采用变量泵负载敏感液压系统,在Amesim软件中对液压系统进行建模,分析了其工作过程,得到了换向阀阀口开度与泵排量的关系。用MATLAB-Simulink进行控制策略分析,搭建了PID、模糊PID控制模型,针对模糊控制器中的隶属度函数进行优化设计。在不同工况下基于Amesim与Simulink对该系统进行联合仿真。结果表明,该系统具有转向灵敏度高、精度高、节能的优点。

针对线控转向系统的控制问题,通过Matlab/Simulink软件搭建了整车控制仿真模型,其中包括七自由度整车动力学模型、＂魔术公式＂轮胎模型、预瞄最优化神经网络驾驶员模型,并基于二自由度车辆模型设计了理想传动比、最优滑模面的滑模控制算法以及消除抖振的滤波算法;然后进行了操纵稳定性试验仿真,并与前述仿真模型改用PID控制算法以及无控制仿真结果进行对比分析。结果表明：滑模控制下的线控转向系统可以更好地追踪理想值,提高了汽车的操纵稳定性、驾驶轻便性。

为了充分发挥线控转向可以自由设计角传动比的特性和四轮转向技术在提高汽车操纵稳定性的优点,提出了基于线控转向模糊变传动比和采用LQR最优控制四轮转向相互结合的方法。利用Matlab/Simulink软件对该方法进行建模仿真,并与相同参数的前轮转向、定前后轮转向比四轮转向以及转向系定传动比最优控制四轮转向仿真对比,结果表明,该方法不仅实现了低速时具有较高的转向灵敏性和高速时具有较好的转向稳定性的理想转向特性,而且能够保证在各种工况下质心侧偏角基本为零和横摆角速度瞬态响应的超调量很少,稳定时间缩短,并处于一个相对安全的位置。

建立能够实现转向功能的前轮转向模块动力学方程，基于分数阶微积分理论，设计一种分数阶微积分PIλDμ控制器。讨论微、积分阶次对控制系统的影响，用Oustaloup算法对分数阶PIλDμ控制器进行拟合。利用tTAE最优化性能指标法整定得到了分数阶PIλDμ控制器控制参数，并据此建立可在MATLAB／Simulink环境下使用的PIλDμ控制器仿真模型。最后对该控制系统进行仿真分析，结果表明该控制器对提高线控转向系统的性能是有效的。

通过对电液比例伺服控制系统的分析,建立了比例阀控制液压缸的数学模型,针对工程车辆线控转向设计了基于单片机控制的电液比例伺服控制系统数字校正环节.实验验证了建模分析的正确性以及PID参数选择的合理性.为实现电液比例伺服控制系统在工程车辆中的应用打下良好的基础.