电动助力转向(EPS)系统能适应低温的工作环境、节约能源、转向助力来源为可再生能源,符合目前汽车技术发展的必然趋势：安全、节能、环保和回收。同时EPS系统还具有助力大小随车速变化,所占空间小,便于工业化生产等优势。国外多家汽车企业已在实际应用中使用了这种转向系统,国内发展较慢,使用较少,多家公司和多所高校正着手研究开发此种转向系统。本文分析了EPS系统的受力情况后,将整个EPS系统分为三个子模块：转向机械模块、助力电动机模块和轮胎模块,并引入整车模型。根据各个模块的动力学方程利用MATLAB软件建立了数学模型,并选择合适的输入输出信号,建立了整个系统的状态空间方程。确定了EPS系统的仿真模型后,选择转向路感、驾驶员手力与横摆角速度之间的关系和操纵稳定性作为EPS系统性能的评价指标。推导出三个评价指标的函数表达式,并仿真得出系统参数对EPS性能的影响情况。对系统参数进行了取值优化,选择转向路感作为优化目标函数,得出了满足操纵稳定性且路感最大时系统参数的取值。研究了EPS控制系统：助力特性曲线和控制器。选择直线型助力特性曲线,考虑车辆零车速转向和行驶中转向两种情况,设计了助力特性曲线。在对系统控制器的分析中,首先适度简化了被控对象——电动机,并通过仿真证明可行；其次,选择了最优控制理论中线性二次型控制器(LQR)作为系统的控制算法,同时选择PID算法作为对比,利用MATLAB仿真,证明了LQR的性能优于PID；最后,仿真得出采用LQR控制器的整车助力距和阻力矩,证明了本文所做设计能保证良好的助力效果。