分布式电驱动因凭借其动力链短、响应快速可控、容易获得更高驱动效率等优点已经成为电动汽车的研究热点之一。因控制自由度的增加,可获得更高的操纵稳定性和能量效率的同时,也增加了控制的难度。控制难度一方面体现在四个车轮驱/制动的协调性,另一个方面体现在对车辆状态参数的敏感性。因此,基于车辆状态参数估计方法,研究分布式电驱动汽车的操纵稳定性控制和能量效率优化具有重要的理论意义和应用价值。本文在国家自然科学基金和重庆市科研创新项目的支持下,以分布式电驱动汽车为研究对象,针对车辆运行过程中状态参数难以测量的问题,设计了一种多参数非线性观测器以估计车辆的状态参数。在此基础上,为了提高车辆的稳定性,提出了一种主动转向和直接横摆力矩控制（DYC）集成的分层控制器,以消弱DYC控制对车辆纵向速度的影响;在保证车辆稳定性前提下兼顾汽车能耗,提出了一种稳定性与能效优化集成的控制策略。本文的主要研究内容和结论如下:（1）提出并设计了一种多参数非线性观测器,并验证了该观测器的有效性。基于七自由度车辆动力学模型,考虑到轮胎的高度非线性特性,以纵向加速度、侧向加速度、横摆角速度及四个车轮的转速为观测变量,以纵向速度、侧向速度、横摆角速度、四个车轮的转速、四个轮胎的纵向力和侧向力为状态变量,采用无迹卡尔曼滤波算法（UKF）设计了多参数非线性观测器。通过仿真分析可知,对于前轮转向（AFS）和四轮独立转向（4WIS）的分布式电驱动汽车,该观测器均能够有效的估计出车辆的纵向速度、侧向速度、轮胎纵向力及侧向力。（2）设计了基于DYC控制方法的分层控制器,并验证了该控制器的有效性。为提高车辆的操纵稳定性,基于七自由度车辆动力学模型,设计了包含上层控制器和下层控制器的整车控制器。其中,上层控制器采用滑模控制（SMC）方法计算得到上层期望的附加横摆力矩,下层控制器以附着椭圆和驾驶意图为约束条件,以操纵稳定性为优化目标,采用加权最小二乘（WLS）方法实现对附加横摆力矩的优化分配,得到每个车轮上期望的纵向力,并反馈到车辆。通过仿真分析对比可知,该分层控制器能够有效的使车辆较好的跟踪理想状态,从而提高了车辆的操纵稳定性。（3）设计了四轮独立转向和DYC的集成控制器,并验证了该控制器的有效性。由于DYC控制对车辆的纵向速度影响较大,在车辆行驶过程中,采用差动制动的方式会使得车辆的纵向速度急剧减小,从而影响到驾驶员的驾驶体验。针对上述问题,考虑到4WIS系统和DYC系统对车辆操纵稳定性的影响,采用模型预测控制（MPC）方法,以车辆操纵稳定性和优化变量的增量为优化目标,以附着椭圆为约束条件,实现了对四个轮胎纵向力的多目标优化。此外,为了使四个轮胎纵向力的目标值施加到车辆上,采用液压制动的制动方式,设计了下层控制器计算得到四个车轮期望的液压缸制动压力。通过仿真分析可知,该控制器可以有效的使车辆较好的跟踪理想状态,提高了车辆的操纵稳定性,并且能够减低DYC系统对车辆纵向速度的影响。（4）设计了一种降低车辆能耗和提高车辆稳定性的集成控制器,并验证了该控制器的有效性。该控制器包含上层控制器和下层控制器,其中,上层控制器DYC控制器,采用SMC方法计算得到期望的附加横摆力矩,下层控制器基于永磁同步电机的效率MAP特性图,以四个驱动电机的能耗为目标,根据四个轮胎的关系方程组可以得到左前轮与左后轮、右前轮与右后轮的关系,考虑附着椭圆和驱动电机转矩最大值等约束条件,通过对驱动电机的效率MAP特性图进行查表,优化得到使得驱动电机能耗最小的一组轮胎力。通过不同工况下的仿真分析可知,该控制器不仅能够提高车辆的操纵稳定性,还能够在较低速工况下节能近32%。