转向系统性能对车辆的转向轻便性和操纵稳定性具有重要影响,商用车普遍采用传统液压动力转向系统,为了提高驾驶安全性和舒适性,电动与液压双伺服转向技术应运而生。该技术能够协调车辆低速时的转向轻便性和高速时的操纵稳定性,还可以实现主动控制,具有重要的理论研究价值和广阔的应用前景。本课题提出一种电动与液压双伺服转向系统的结构方案,建立了系统的动力学模型,设计了双伺服转向系统的控制策略,建立了控制器模型,进行了仿真试验验证。研制了原理样机,进行了硬件在环试验,为实车应用提供了理论和试验参考。本文的主要内容包括:(1)研究了传统的循环球式液压助力转向系统工作原理,建立了循环球式液压助力转向系统动力学模型,研究了循环球式液压助力转向系统的助力特性和响应特性,在Pacejka89轮胎模型基础上建立了转向阻力矩模型,与Carsim整车模型仿真结果进行对比验证。(2)建立了电动助力用无刷直流电机与减速机构模型,仿真分析了无刷直流电机的力矩特性,根据提出的新型电动与液压双伺服转向系统的结构方案,建立了电动与液压双伺服转向系统动力学模型,以及整车非线性二自由度动力学模型。通过助力力矩的控制,实现该转向系统的助力特性随速改变,可改善驾驶员路感。(3)基于驾驶员所偏好的转向盘力矩特性研究,参考助力转向系统控制目标及助力特性,设计了考虑车速影响的新型目标助力特性曲线。针对电动与液压双伺服助力转向系统具有非线性且易受外界影响的特点,选用模糊PID控制策略作为无刷直流电机的基本助力控制策略,增加助力补偿控制策略以改善助力效果,并研究了主动回正控制与高速阻尼控制,搭建电动与液压双伺服转向系统与Carsim联合仿真模型,对比分析仿真结果,验证电动与液压双伺服转向系统控制策略的有效性。(4)根据本文所提出的电动与液压双伺服转向系统结构方案,基于d SPACE实时仿真系统设计了硬件在环仿真试验台,以TTC60作为控制器硬件,结合搭建的电动与液压双伺服转向系统硬件在环试验台及Simulink/Carsim联合仿真模型,通过试验验证了本文提出的助力特性控制策略的有效性。