货物运载工具被广泛应用于工业生产、运输以及仓储环节,对货物运输效率产生直接影响。随着我国工业化和信息化融合发展,货物运载工具智能化成为当前研究的热点。现如今我国工厂车间、物流仓库中采用的货物运载工具普遍存在体型笨重、不易操作等缺点,无法适应复杂的场地环境,严重降低了货物运输效率。所以设计一种灵活性高、机动性强、稳定性好的智能运载工具是十分必要的。为此,本文以独立转向无人运货车为研究对象展开研究。本文首先建立了两个不同的无人运货车模型:线性二自由度模型、七自由度车辆动力学模型。线性二自由度模型用于横摆稳定性控制系统的参考模型设计,七自由度车辆动力学模型用于控制算法验证。并在此基础上搭建了无人运货车的仿真模型。其次,研究了无人运货车的特殊转向系统,由于无人运货车的四个车轮可以进行独立转向、独立驱动,所以该车能够根据实际需要实现多种运动模式。分析的运动模式包括四轮阿克曼转向、斜向行驶、原地转向、制动模式。对可以实现的各种运动模式分别进行运动学建模,全面分析在每种运动模式下前、后轮转向角以及速度之间的关系。再次,分析了影响无人运货车转向时稳定性的因素,针对橫摆角速度和转矩分配问题设计分层控制系统。上层控制器负责反馈无人运货车的实时状态,针对超扭曲算法收敛速度慢的缺点,设计了基于改进超扭曲算法的控制器,保证橫摆角速度稳定跟随理想值,计算出能够保持整车稳定的附加横摆力矩。在下层控制器中提出了一种改进的万有引力搜索算法（IGSA）,分析现有的智能优化算法,结合无人运货车的特点,对万有引力搜索算法的引力系数与速度更新方法进行改进,以路面附着系数最低为目标进行转矩最优分配。经过测试函数验证IGSA算法的优越性,上层控制器与下层控制器联合搭建了整个分层控制系统,实验表明所设计的横摆稳定性控制系统可以有效提高无人运货车转向时的稳定性。最后,基于独立转向无人运货车仿真模型搭建了实验平台,对无人运货车系统的硬件进行选型,编写控制器应用程序,并设计人机交互界面,建立了完整的无人运货车横摆稳定性控制系统。最后在无人运货车样车上进行实验,验证了各种运动模式和系统稳定性。