轮内驱动电动汽车（In-wheel drive electric vehicle,IWD-EV）直接将动力总成安装于轮内或轮边空间,并与转向、悬架等底盘子系统形成轮内集成底盘（Inwheel integrated chassis,IWIC）系统,其在车辆动力学表现及经济性、安全性、多模式行驶功能等各个方面都独具优势。而轮边转向机构作为轮内集成底盘系统中的重要部分,轮边转向机构的工作品质与整车操纵性能直接相关,因此轮边转向机构的设计研究具有十分重要的意义。然而,对于轮内驱动电动汽车而言,新的转向功能需求与维持车辆的基本性能存在矛盾。本文针对轮内集成底盘转向系统在构型方面所存在问题,进行轮边转向机构总成设计、建模、性能分析与转角控制研究等相关工作。本文具体研究内容如下:首先对IWD-EV悬架转向系统设计要素与现下转向典型方案结构进行分析,并提出能够匹配异型多杆悬架的双主销差动独立转向新构型方案,改善转向功能需求与维持车辆的基本性能之间的矛盾,使车辆具备横向行驶、原地转向等多种转向模式;同时,该新型集成结构满足车辆悬架转向系统需具备良好几何运动学特性与传力特性的要求。其次对新型轮边转向机构进行结构总体设计,根据实际应用场景计算原地转向力矩,并设计转向执行部分中转向电机、减速器以及齿轮齿条转向器的结构参数,完成选型;同样对转向传动部分中蜗轮蜗杆减速机构等关键结构进行计算选型;接着依据所设计选型的零部件在三维CAD软件中设计其样机结构;同时针对典型工况计算载荷并分析约束力,在有限元校核模块Workbench内对所设计的关键零部件进行强度验证与变形度仿真。经过上述设计过程反复迭代结构设计及强度分析过程,优化设计,最终得到满足使用要求的新型悬架转向系统设计方案。然后基于Adams/Car对新型轮边转向机构进行硬点设计,搭建新型悬架转向系统模型,并验证其结构原理性;同时对装载了新型悬架转向机构的轮边集成结构进行运动干涉检查,得以验证新型悬架转向系统构型方案能够满足高机动性需求。并且应用新建的完整结构模型开展动力学仿真测试,对传动轴上万向节产生的附加前束变化进行考查,并且对比常规模式向内转向与大转向角模式的车轮和垂向载荷变化,最后考查大转角模式下的转向传动比波动,评估与分析这一新型结构方案的优劣。最后本文对独立转向汽车的车辆转向稳定性控制进行研究。控制模型中考虑了前轮阿克曼转角关系,使用更精确的车辆模型设计基于非线性三步法的上层车辆横摆稳定性控制器,在先进的基于模型的控制方法与实际工程实践间建立了桥梁,并在Simulink平台上搭建控制模型进行转向仿真分析,验证了三步非线性算法的有效性,实现了主动阿克曼转向几何控制。对后续的转向控制研究具有参考意义。