无人搬运车应用领域不断扩大,其工作环境更多是未知且复杂的,使得无人搬运车工作需求更加复杂多变,导致无人搬运车运行时质心位置变化,从而引起车辆稳态响应发生变化,增加了无人搬运车控制的复杂程度和发生失稳的可能性。为提升无人搬运车在变质心工况下运行时的行驶稳定性,同时提高电机驱动效率,本文以四轮驱动无人搬运车为研究对象,针对其变质心工况下的转矩协调分配进行研究。具体研究内容为:（1）根据无人搬运车的设计要求,确定无人搬运车的机械和电气结构布局,并分别设计驱动系统、转向系统和悬架系统。针对无人搬运车整车控制系统,对其进行模块化理论分析,建立三自由度车辆动力学模型、车轮动力学模型、“魔术公式”轮胎模型和电机模型,为无人搬运车的车辆状态估计和转矩分配控制奠定基础。（2）结合三自由度车辆动力学模型,设计一种基于奇异值分解的双重无迹卡尔曼滤波无人搬运车状态估计方法,对无人搬运车纵向车速、横向车速、质心侧偏角和横摆角速度等状态变量和无人搬运车质量、质心位置等车辆结构参数进行并行估计,通过得到的车辆结构参数对车辆状态估计器进行实时修正,以得到更准确的时变车辆行驶状态信息。（3）设计基于分层控制结构的转矩协调分配控制策略,上层为力矩决策层,下层为力矩分配层。在力矩决策层中提出分时切换驱动模式的方案,以提高电机效率,并输出无人搬运车期望总驱动力矩,选取质心侧偏角和横摆角速度作为无人搬运车运动跟踪控制变量,设计基于滑模控制的横摆力矩控制器,输出维持车辆稳定所需的期望横摆力矩。在力矩分配层,首先分析并确定控制分配目标,在考虑垂直载荷的影响下,以轮胎负荷率最小作为优化目标,在多约束条件下进行驱动轮二次规划最优的转矩分配。（4）搭建Carsim/Simulink联合仿真平台和无人搬运车样车,在不同负荷条件下,对设计的控制策略进行仿真分析和实车实验验证。通过仿真对比分析可知,相较于四轮转矩平均分配,转矩协调分配控制下无人搬运车横摆角速度和质心侧偏角的仿真值与理想值的偏差都较小,证明了控制策略的有效性,实验结果表明,仿真值与实验值的最大偏差率均小于10%,表明实验结果与仿真结果的一致性,进一步证明了控制策略的有效性和仿真结果的正确性。