电动助力转向(EPS)系统凭借节能环保和优良转向性能在多种车型上的装配率不断提高。全地形车广泛应用于林业、农业、探险和军事等领域,因其多行驶于沙滩、坑洼和山地等复杂地形,存在转向沉重和容易产生驾驶疲劳等问题。对全地形车电动助力转向系统中的关键部件控制器进行研究,有助于提升全地形车转向手感和品牌竞争力。为研究在全地形车上装配电动助力转向系统的可行性,根据整车参数计算助力电机转速和输出转矩大小,根据全地形车紧急避让工况和转向轻便性要求计算减速机构的减速比。对全地形车摇杆式转向系统和助力电机受力分析并建立Simulink仿真模型,分析设计了适用于全地形车的改进型助力特性曲线,使用曲线拟合法说明了曲线确立过程。设计了复合模糊PID控制算法,将Carsim建立的整车与子系统模型和Simulink建立的模型进行联合仿真,验证了控制策略的有效性。围绕全地形车助力转向需求,基于Altium Designer设计了DSP主控单元、LIN通信、供电处理转换和信号采集处理等电路,采用驱动和H桥电路实现助力电机双向转动,基于Multisim以传感器供电电路为例说明了仿真计算过程。采用模块化设计思想,基于MPLAB平台对AD和ICx模块进行配置,采用算术平均滤波法和递推平均滤波法对信号进行软件滤波。设计了随速算法和复合模糊PID算法程序,按照双极性控制方式对PWM输出信号进行配置。利用开机自检和实时监测故障程序保护系统安全运行。为进行软硬件联调,搭建了全地形车转向系统模拟台架,测试了EPS控制器极限功耗、双极性控制效果、控制器助力跟踪响应速度。为获取实际助力输出数据,利用综合性能试验台进行了输入扭矩／马达电流特性和输入／输出扭矩特性等测试,得到了改进型助力特性曲线最大助力电流、曲线对称性、随速特性、最大输出扭矩、扭矩波动值等参数,结合实车试验,说明本文设计的全地形车EPS控制器控制助力输出大小满足要求,助力转向过程手感平滑,对EPS在全地形车上的装配提供了基础,有助于全地形车转向系统性能的提高。