目前,发展电动汽车已成为汽车产业实现节能和减排的重要方法,而车辆的主动安全性与驾驶舒适性又是汽车开发的研究重点。分布式驱动电动汽车由于每个轮毂电机可独立地进行控制,在车辆行驶稳定性控制方面具有巨大的潜在优势。为了进一步提高分布式驱动电动汽车的路径保持能力和行驶稳定性,本文设计了主动前轮转向(AFS)和直接横摆力矩控制(DYC)协调控制策略。通过对AFS和DYC两套子系统合理地分配工作强度和时序,不仅有助于提高行驶稳定性,同时能减轻轮胎磨损,改善驾驶舒适性。首先,对车辆动力学模型进行构建,分析了不同载荷下车轮受力情况对车辆横摆运动的影响。介绍了 AFS与DYC的工作原理与性能,分别探讨了其对车辆稳定性的影响,为协调控制策略的设计奠定了理论基础。然后,设计了 AFS和DYC协调控制策略,主要由两部分构成:(1)提出了一种基于质心侧偏角-质心侧偏角速度(β-β)相平面法的稳定性判别方法,根据不同的路面附着系数设定相平面稳定性边界系数,合理划分了协调控制区间,从而判别车辆是否失稳,切换合适的子系统。(2)考虑到极限工况下驾驶员反应不及时、驾驶员行为与执行机构之间往往存在时间延迟等问题,车辆将错过最佳控制时机,引发失稳。提出了一种基于流挖掘技术及马尔可夫理论的行驶状态预测算法,应用鲁棒性较好的模糊控制理论,以未来时刻的车辆行驶状态为输入,提前决策AFS和DYC的权重系数,有效避免了车辆进入失稳状态的隐患。其次,选用非线性三自由度车辆模型作为参考模型,基于模型预测控制理论设计了 AFS控制策略。为避免计算过程中无可行解,提高求解过程的收敛速度,引入了松弛因子,采用二次规划算法求最优解,从而实时主动修正前轮转角,使车辆跟随期望的行驶路径。为了弥补AFS控制策略的不足,设计了前馈-反馈DYC控制策略。提出一种变权重系数LQR反馈控制策略,可根据未来时刻车辆转向状态及当前时刻路面附着系数实时调整矩阵权重系数。将得到的附加横摆力矩通过载荷转移的方式来分配各个驱动轮的转矩,从而改善了车辆行驶稳定性。最后,根据不同种类的实际行驶工况数据验证了预测算法的准确性和实时性,基于商用动力学仿真软件在典型工况下验证了协调控制策略的有效性。结果表明,本文所提出的AFS与DYC协调控制策略具有更好的行驶稳定控制效果,为车辆主动安全的设计提供了新方法。