多轴地面无人车辆在复杂地形环境下兼具良好的通过性与动力性,因此在野外自主探测、装备运输等场景下受到广泛的应用。不断变化的工作环境对多轴地面无人车辆的性能提出了更高的要求,采用独立驱动方式的可以使地面车辆获得更好的动力性能并实现稳定性控制,同时也使得车辆的驱动控制问题变得更加复杂。如何在这些复杂的工况下通过分布式电机的牵引力控制充分发挥出车辆的动力,在保持车辆稳定性的同时实现高机动性,是独立驱动无人车辆驱动控制的主要问题。对此,本文通过设计状态观测器实时估计车辆的关键状态信息,并在此基础之上设计车辆的驱动力分层控制器,使车辆在复杂工况下保持稳定性并实现速度与横摆角速度的快速控制。本文的研究工作主要包括以下内容:首先,针对六轮独立驱动车辆不同场景下的运动状态以及研究需求分别搭建了平面运动动力学模型、车身姿态角的运动学及动力学模型以及改进的车轮动力学模型,并根据实际车辆参数与动力学特性搭建了Trucksim与Simulink联合仿真环境,加速观测器与控制器的设计与测试流程。其次,针对六轮车辆在复杂地形下的车身姿态角估计问题提出了一种传感器融合的自适应互补滤波器,并进一步基于车辆的俯仰与侧倾动力学模型设计了卡尔曼滤波器,分离出车身姿态角中由地面坡度引起的部分与由悬架变形引起的部分。设计了一种扰动观测器用于观测各车轮的纵向驱动力,可避免模型中微分环节的引入从而降低测量噪声的影响。在此基础之上使用贝叶斯推理估计地面特征系数,并进一步求得当前地面工况下的最佳滑移率与最大驱动力系数。然后,设计了六轮独立驱动车辆的驱动力分层控制策略。为了在保障车辆的稳定性的同时提高其动力性与控制精度,车辆的驱动控制器被设计为基于滑模控制器的驱动力需求决策层、基于最优化方法的驱动力优化分配层以及基于比例-积分控制器的车轮驱动力控制层三层结构。最后,通过在不同工况下的仿真与实验测试验证了所设计的状态观测器与驱动力分层控制器的有效性。仿真与试验结果表明所设计的观测器取得了较好的观测精度,驱动力控制器在速度跟踪、横摆角速度跟踪方面均展现出了较好的效果,并且相较于各轮驱动力平均分配的方式,驱动力优化分配在横摆角速度补偿以及车辆稳定性保持上有着明显的优势。