ESP也被称为电子稳定控制程序或者动态稳定控制系统，是一种通过检测汽车运行状态和减少驱动力损失从而提高汽车稳定性的计算机技术，ESP是在ABS和ASR的基础上发展起来的。在汽车行驶过程中，ESP的通过方向盘转角传感器、轮速传感器、横摆角速度传感器和侧倾角传感器等得到车辆运行的数据，并将这些信息传递给ECU，ECU通过这些信息来获取汽车的实际运行状态和驾驶员的驾驶意图，通过驾驶意图迅速决策出理想的车辆运行状态。通过检测得到的实际车辆状态与理想车辆状态进行比较，判断驾驶员期望汽车行驶状态和汽车实际行驶状况之间的偏差，并通过一定的控制逻辑来决定应该对车辆实施多大的横摆力矩可以使车辆恢复稳定。然后通过液压调节器对各个轮缸压力进行调节，产生所需要的横摆力矩。在必要的时候，甚至可以通过发动机管理系统改变发动机的驱动力，以达到使汽车行驶稳定的目的。本文对故障诊断的方法，包括基于硬件冗余的方法和解析冗余的方法进行了介绍和分析，考虑到硬件冗余对系统的结构、重量和所需要的空间的要求，我们选择了基于解析冗余中的未知输入观测器的方法。基于未知输入观测器的方法最重要的是搭建准确的车辆模型，文章首先详细介绍了八自由度的非线性汽车模型，八自由度的模型考虑了轮胎的非线性，较为接近汽车实际运行的状态，但是八自由度非线性模型结构太复杂，增加和设计观测器的难度，本文将八自由度的模型进行了简化，简化为横向、纵向、横摆、侧偏四个自由度的模型，利用MATLAB-SIMULINK搭建了四自由度车辆模型，并对四自由度车辆模型中的横摆力矩、前轮转向刚度和后轮转向刚度三个参数进行估计，利用八自由度的车辆模型验证了本文搭建的四自由度模型的有效性。依据四自由度车辆模型设计未知输入观测器，对横摆角度传感器可能存在的卡死、漂移增大、输出饱和和输出精度降低四种故障进行了建模和故障的诊断，证实了我们设计的观测器的有效性和准确性。同时以横摆角速度传感器的故障为目标故障，以侧倾角传感器的故障为非目标故障，分析和分别设置横摆角速度传感器故障和侧倾角传感器故障的仿真结果，证明了文章设计的未知输入观测器实现了这两种故障的解耦。