本文以采用轮毂驱动系统的分布式电驱动车辆为研究对象,以车辆动力学与鲁棒控制理论为基础开展系统建模、控制器求解和联合仿真验证等研究。为解决状态观测误差和未建模动态带来的扰动和不确定性问题,对车轮纵向滑转率H_∞控制、整车动力学上层控制目标鲁棒控制、转矩最优分配方法等开展研究工作,大幅提升车辆的驱动防滑能力、动力性能、横向稳定性能以及控制系统的鲁棒性能。主要内容如下:首先以分布式电驱动车辆单个车轮为研究对象,考虑非受控车轮转矩变化及车速估计误差带来的影响,分析纵向滑转率控制问题,建立了包含非受控车轮转矩变化及车速估计误差带来干扰的滑转率状态空间误差方程。基于H_?状态反馈理论进行纵向滑转率控制器求解,将滑转率控制在最优区间且抑制干扰带来的增益。为了验证滑转率控制器的有效性和鲁棒性,分别在对开路面和对接路面进行施加车速扰动的起步工况仿真试验。试验结果表明,滑转率控制器具有较强的鲁棒性能,分布式驱动车辆具良好的驱动防滑能力。分布式电驱动系统具有多个独立驱动元件,为了在纵向加速能力和横向稳定性能上进行有效的控制,需要将综合的控制问题分层处理。采取纵向驱动力和附加横摆力矩作为上层驱动目标,并通过鲁棒LQ控制方法解决轮胎侧偏刚度非线性变化产生的未建模动态导致的控制失效问题,抑制参数不确定性带来的控制难题。上层控制器确定纵向驱动力和附加横摆力矩控制目标,下层控制器建立动力源约束、路面附着约束和驱动防滑约束,设计包含上层控制器目标和电机负荷率在内的优化目标函数,把转矩分配问题转化为多目标线性规划问题。为了验证转矩分配策略的综合性能,本文在Simulink中搭建了车速跟随模型、驱动系统及电池模型、整车控制策略,在CarSim中搭建了驾驶员转向模型、车辆动力学模型和状态观测器,开展基于CarSim和Simulink的联合仿真验证。分别在低附着路面和高附着路面进行高低速双移线工况仿真试验,并分别对鲁棒LQ控制、前馈控制和车速跟随控制三种策略的控制效果进行了对比分析。结果表明,车速跟随控制、前馈控制和本文提出的鲁棒LQ控制的结果趋势为对驾驶员行驶意图偏离更小,稳定性和鲁棒性更强。