电动助力转向系统(EPS)是一种依靠电动机辅助转向的动力转向系统,主要由传感器、助力电动机、电动机减速器、控制器、控制策略等关键要素组成。EPS具有环保、节能、结构简单等优点,是动力转向技术研究的热点和前沿技术,具有广阔的应用前景。　　助力电动机及其控制是EPS的关键技术之一。目前有刷直流电机广泛应用于电动助力转向系统中,但是由于电机本身的固有缺陷限制了电动助力转向性能。如电刷换向产生电磁干扰,使用寿命短;电机功率密低,只在轻型微型轿车中应用等。永磁同步电机(PMSM)具有大转动惯量、低扭矩波动、大功率密度等优点,使其成为为大中型轿车EPS助力电机的最优选择。　　本文首先建立了以PMSM为助力电机的电动助力转向系统模型,该模型包括汽车二自由度动力学模型,转向机构的机械动力学模型、以及PMSM模型。其中针对应用于EPS系统的表面式永磁同步电机,结合坐标变换建立了d-q轴的数学模型。分析永磁同步电机矢量控制思想,研究了电机空间矢量脉宽调制技术(SVPWM)的原理及实现方法。　　在电动助力转向系统模型基础上研究了EPS控制曲线形助力特性和回正控制算法,设计了永磁同步电机前馈模糊PI电流矢量控制算法;在MATLAB/simulink平台下仿真分析了电流控制器电流跟踪和抗干扰性能,建立PMSM转速,电流双闭环控制系统,分析了不同工况的电机控制系统动静态性能。结合曲线助力特性和前馈模糊PI控制算法,扭矩阶跃和正弦输入情况下进行了助力转向系统仿真实验,实验结果表明PMSM助力电流和助力输出的实时控制效果良好。最后验证了系统回正控制算法有效性和以横摆角速度为评价指标分析了助力转向系统的稳定性。　　基于TI公司的数字信号处理器TMS32OF2812设计了电动助力转向控制器硬件电路,完成了数字核心电路、信号采集电路、故障信号电路以及电机驱动电路的硬件设计。该控制器可实现车速信号、扭矩及转角信号、PMSM相电流及位置信号的采集,PMSM电机的驱动等功能。基于上述硬件的设计,提出了控制器的软件设计方案。通过上述软硬件的设计可以实现基于PMSM的EPS助力控制。最后对控制系统软硬件进行了调试和实验。