近年我国无人驾驶技术高速发展，但也存在安全性不够高以及各项技术不成熟等问题。在无人驾驶车辆中，线控转向系统相比于传统的电动助力转向，因其特有的转向器与执行器分离的特点，更适用于无人驾驶车辆。对于线控转向系统，如何在实现良好跟随性能的同时保持系统安全，是我们面临的主要挑战。本项目着眼于L4级别无人驾驶的线控转向系统，主要研究具备抵抗非线性干扰的转向跟随算法、线控转向系统的功能安全以及实验设计三大方面。

算法设计部分，需要满足的性能指标主要有：阶跃响应下系统的超调量小于5%，调节时间小于200ms，稳态误差小于1°；正弦响应下，超调量小于5%，跟随时间小于100ms。除此之外，还有鲁棒性的要求，具体而言，在路面条件发生变化时，系统也能保持良好的跟随性能。

安全需求方面，针对面向自动驾驶的线控转向系统的转向跟随控制，调研行业相关的安全标准，进行功能安全分析和失效策略设计，给出一套切实可行的功能安全设计方案。

在整个项目中，我们分别进行了转向跟随算法设计、功能安全设计、以及仿真实验验证三个方面的工作。设计了三种基于滑模理论的转向跟随算法，并进行了横向比较；功能安全部分进行了基于ASIL等级的功能安全分析和容错补偿设计。最后参考多种测试标准，设计了仿真验证实验方案，进行了软件联合仿真。整个研究过程从理论研究到具体设计，再到仿真验证，层层递进，最终形成我们的研究成果。最终能够实现较好的转向跟随效果，基本满足了客户需求。