在港口运输作业中,自动导引运输车（Automated Guided Vehicle,AGV）凭借其自动化程度高、载重量大、可控性强等特点,得到广泛应用。然而沿海地区多降雨、风蚀、盐蚀,港口区域工作负荷较大且多电磁辐射干扰,导致港口AGV发生故障的概率显著升高。本文研究的港口AGV为四轮独立驱动与转向型电动车辆,其四个车轮均可被独立控制,极大提升了操纵灵活性。但由于执行器数量和系统复杂程度的增加,使得港口AGV的可靠性显著下降。为降低故障造成的损失,本文针对港口AGV运行中较常见的驱动电机失效故障,进行转向稳定下的容错控制策略研究。主要研究内容如下:（1）基于阿克曼转向定理,搭建了港口AGV四轮转向模型及单轨模型,进行转向运动学分析;基于车辆动力学理论,搭建了港口AGV转向动力学模型及车轮模型、驱动电机模型和轮胎模型,在Simulink上进行了起步仿真实验,验证了模型构建的合理性。（2）针对港口AGV运行中出现的过度滑转现象,开展港口AGV驱动防滑策略研究。基于附着系数与滑转率关系（μ-λ）曲线,搭建港口路面附着特性模型;然后基于模型的路面识别技术及模糊控制理论,进行模糊港口路面识别器设计,对港口路面下的峰值纵向附着系数及最佳滑转率进行实时识别,通过仿真验证了识别器的准确性;最后基于PID控制算法,输出给各车轮补偿防滑力矩,提升整车防滑性能。（3）基于分层控制思想,制定了三层控制结构的容错控制策略,对港口AGV进行转向稳定控制。上层控制模块设计为模型预测控制器与PI车速跟随控制器,前者实时控制各车轮转角,后者实时跟随期望速度,实现港口AGV路径跟踪能力;中层控制模块设计为横摆角速度、质心侧偏角滑模控制器,对横摆角速度和质心侧偏角进行联合控制,输出最佳附加横摆力矩;下层控制模块设计为优化分配策略和失效分配策略,前者以轮胎总附着率为目标函数,结合电机、路面约束进行分配,后者结合优化分配、平均分配、动态载荷分配策略,针对具体电机故障模式进行转矩再分配,保证港口AGV电机失效下的转向稳定性。（4）搭建了Simulink仿真平台及NI硬件在环测试平台,对4类电机失效故障下的单移线工况进行实验测试,与无控制策略下的实验数据进行对比分析,验证了本文提出的容错控制策略能够有效的保障故障AGV的行驶稳定性与路径跟踪能力。