目前电动汽车已成为汽车产业发展的重点主攻方向。相比其他驱动形式的电动汽车,以轮毂电机作为直接动力源的分布式驱动电动汽车具有以下突出优势:结构简单,采用轮毂电机驱动,提高了能量传递效率且力矩响应迅速;提供了扭矩矢量控制方法,可连续调节车辆的被控状态量,为实现更加出色的稳定性控制技术提供了基础。本文以分布式驱动电动汽车为研究对象,从主动安全控制技术入手,针对车辆高速行驶在高附着系数路面,易发生侧翻事故。高速行驶在低附着系数路面,易发生侧滑失稳事故。以及在极限工况进行轨迹跟踪时由于车辆失稳,导致轨迹跟踪失败等问题。为提高车辆在不同附着系数路面的行驶稳定性和轨迹跟踪性能,本文对车辆的防侧翻稳定性控制、横向稳定性控制、轨迹跟踪控制以及集成控制展开了研究,并基于模型预测控制算法（MPC）设计了相应的控制器。主要研究内容如下:1、整车动力学模型的建立和基于UKF的车辆状态观测。首先综合车辆的纵向,横向,横摆以及侧倾动力学特性,建立了整车平面四轮、单轨动力学模型和侧倾动力学模型,为各个MPC控制器的设计提供了基础。其次根据魔术轮胎公式建立了轮胎模型,考虑到实时获取精确的车辆状态量也是稳定性控制的重点,设计了无迹卡尔曼滤波（UKF）状态估计器,对控制器所需的状态量如侧向速度,侧倾角等进行了实时估算。2、对车辆的侧倾和横向稳定性控制进行了研究。首先对车辆的侧倾、横向稳定性控制目标和控制方式的选取进行了分析,并基于MPC算法设计了侧倾稳定性控制器和横向稳定性控制器。然后在仿真环境下完成了MPC侧倾稳定性控制器高附路面,高速鱼钩转向工况测试,和MPC横向稳定性控制器低附路面,高速蛇形转向工况测试。仿真结果表明,上述各MPC控制器通过产生附加扭矩的方式,有效地将控制目标控制在阈值范围内,实现了车辆极限工况下的稳定性控制。3、对车辆的稳定性集成控制进行了研究。针对单一控制器在不同附着系数路面适应性较差,无法达到预期控制效果等问题。为提高控制系统在不同工况的控制效果,对稳定性状态判定条件的选取和协调策略的制定进行了研究,基于分层式集成控制系统设计了MPC稳定性集成控制器。该控制器上层监督决策模块包含了协调控制器,下层执行控制模块包含了各MPC控制器。并完成了高速,对接路面仿真测试。仿真结果表明,MPC稳定性集成控制器有效提升了复杂工况下的车辆稳定性控制效果。4、对车辆的轨迹跟踪稳定性控制进行了研究。基于MPC算法设计了车辆轨迹跟踪控制器,对控制器设计过程中目标函数的建立,约束条件的设定等步骤进行了介绍。然后通过仿真测试,分析了不同工况对轨迹跟踪控制效果的影响。为提升车辆高速轨迹跟踪过程中稳定性和轨迹跟踪精度,对MPC轨迹跟踪控制系统进行了改进,将其与MPC稳定性集成控制器结合,设计了轨迹跟踪稳定性控制器。并对该控制器进行了仿真对比测试,结果表明MPC轨迹跟踪稳定性控制器有效降低了车辆高速轨迹跟踪过程中的横向载荷转移系数,质心侧偏角等状态量,在保证车辆稳定性的前提下,提高了不同附着系数路面的轨迹跟踪性能。5、为更好地满足实际需求,在实车平台上进行了稳定性控制实验。基于Simulink设计了车辆横向稳定性控制器和轨迹跟踪稳定性控制器,在实验室已有的分布式驱动电动汽车实验平台上,首先采用不同控制模式进行了多组横向稳定性控制对比实验,验证了所设计的横向稳定性控制器的有效性。然后又进行了轨迹跟踪稳定性控制试验,试验数据表明在车辆进行轨迹跟踪过程中,稳定性控制器的开启在保证轨迹跟踪精度的前提下,有效降低了横摆角速度和侧向加速度。