近些年来,伴随着国家节能减排的号召,以及社会环保意识的加强,人们的出行方式逐渐改变,越来越多的人选择更加简便的出行方式,其中电动助力车作为一种新兴的电助力交通工具,既可以满足更远距离的骑行,也延续了自行车轻便的特点。电动助力车助力控制系统采用离散型霍尔传感器作为永磁同步电机检测转子位置的传感器,在实际运行过程中,霍尔传感器故障发生较为频繁,这将直接制约控制系统的稳定性;在助力控制系统中,助力扭矩控制算法作为系统核心策略,当电动助力车在载重变化或者道路坡度变化时,助力扭矩如何计算成为研究的难点。针对以上问题,本文从以下方面对电动助力车的助力控制系统进行研究,具体如下:首先针对霍尔传感器故障问题,提出了一种基于转子位置相位特征的霍尔故障容错控制方法,根据三相霍尔位置传感器输出转子位置信号的相位特征,改进了原有霍尔位置传感器故障检测方法,提升了故障检测的效率;之后根据三相霍尔位置信号之间的相位关系,给出了在任意相霍尔位置传感器发生故障时,霍尔信号重构所需的相位跳变时间关系表,以及转子转过相应的电角度所用时间的计算方法,在相位跳变时间关系表的基础上,提出了一种针对单相或者两相霍尔位置传感器故障的位置信息重构方法,并结合具体的单相霍尔故障和两相霍尔故障的重构方法进行了细致说明。其次,针对当前电动助力车助力效果差的问题,提出了一种基于模型参考自适应的电动助力车扭矩控制算法,根据李雅普诺夫稳定性理论,使用李雅普诺夫第二法推导模型参考自适应控制系统的自适应控制率,自适应机构根据自适应控制律逐步改变调节器参数,使被控对象的输出或状态逐步趋向于参考模型的输出或状态,最终获得期望的可调系统输出。最后建立被控对象数学模型,通过与不同的助力扭矩控制策略仿真结果对比,验证了在载重改变和坡度改变情况下基于模型参考自适应控制算法的有效性。最后搭建电动助力车实验平台,采用轮毂式永磁同步电机作为控制对象,采用STM32F030作为主控芯片,首先通过故障插入实验验证改进后的霍尔位置传感器故障检测方法和转子位置容错控制方法的有效性;之后通过实车路况测试,对比自适应扭矩控制算法和开环1:1控制算法的实际骑行效果,对比结果证明自适应控制算法在电动助力车起步速度和上坡能力等方面都有显著提高。