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本文以转向轴式电动助力转向系统为研究对象，首先建立系统的三自由度非线性、强耦合的动态数学模型。在结合实际简化模型基础上对模型及其模型中的参数对系统特性的影响进行了深入分析，经仿真研究获得系统的助力特性、转向随从性及转向路感特性图，对系统的工程化设计有一定的指导意义。 根据该系统的动态数学模型得到系统的动态结构图，设计了动态补偿器，并进行了实验验证。加入补偿器后，系统的暂态性能和稳态性能满足了实际使用要求，同时也明显减小了系统的振荡。 在研究离散非线性助力特性曲线的基础上，提出一种新的基于多层前向神经网络的助力特性研究方法，它利用神经网络的泛化功能拟合出任意车速下的助力特性曲线，有效克服离散助力特性下产生的助力盲区，并经仿真及实验验证，表明该方法确实可行、有效且对不同车型具有通用性。 提出了用于电动助力转向系统控制系统中的三种控制二种补偿，很好地解决了系统中电机相对转向盘的随动，同时提供相应的助力。设计的数字调节器使系统助力平稳，消除了由于转向盘快速转向引起的电机调节超调，增强了转向手感。设计的EPS系统控制总体框图为硬件设计提供了理论依据。 针对当前电动助力转向系统控制器的设计通常是建立在系统的简化和精确模型的基础之上易造成系统的鲁棒稳定性及抗扰动性较差的缺点，提出基于频域的混合灵敏度法设计系统H∞控制器。仿真结果表明设计控制器的使系统有效克服外界扰动及非线性摩擦对系统鲁棒性能所造成的影响。 设计了控制系统的硬件电路，编写了相应的软件。设计并制作了电动助力转向系统综合实验平台，开发出上位机控制软件。最后进行该系统的性能台架实验和整车性能试验。