现代道路交通严峻的安全形势使得汽车消费者和政府管理者对车辆安全的期望越来越高，传统的车辆被动安全系统已不能满足现代交通要求，发展以预防为核心的先进车辆主动安全系统则是现代交通的迫切要求。汽车结构的复杂性和外界环境的多变性使得车辆主动安全系统的研究越发复杂。车辆主动避撞系统研究虽然得到了飞速发展并获得了一些成果，但仍然存在很多问题需要深入研究与探讨。现有的研究大部分集中在纵向主动避撞系统的研究与设计上，而侧向主动避撞系统的研究与设计相对较少。出于提高车辆安全性的目的、使车辆主动避撞系统具有制动避撞与转向避撞功能，本文以四轮独立驱动轮毂电机电动汽车为研究对象，分别从安全距离模型、动力学系统建模和车辆动力学控制三个关键技术入手，对车辆在制动与转向两种避撞方式下主动避撞系统的状态估计与控制策略进行深入研究，具体研究内容与创新工作主要如下：第一，提出了基于附着系数和驾驶意图参数的纵向安全距离模型与基于车辆边缘转向轨迹的侧向安全距离模型。为了既能保证车辆的行驶安全，又能提高道路的利用率，增大道路的交通流量，将反映路面条件的附着系数引入到安全距离模型中，同时，为了使安全距离模型能够反映驾驶员的驾驶特性，将反映驾驶员特性的驾驶意图参数引入到安全距离模型中，从而获得纵向安全距离模型，有效地提高纵向车辆安全系统的适应性和安全性。结合最小保持车距，提出了基于车辆边缘转向轨迹的侧向安全距离模型。该模型也能够适应不同路面条件，而且通过车辆边缘轨迹间的距离来判断转向过程的安全性，结构简单，容易实现，有效地提高了侧向车辆安全系统的适应性和安全性。第二，提出了轮胎侧偏刚度估计的简化方法和车身侧偏角的非线性观测器。结合轮胎侧向力信息，轮胎侧向动力学模型得以简化，使递推最小二乘法（Recursive LeastSquares, RLS）中递推矩阵的次对角线元素均为零，前后轮胎侧偏刚度得以完全解耦估计，避免了估计过程中的矩阵计算，提高了估计器的运算速度。此外，前后轮胎侧偏刚度可以直接估计获得，避免了简化前的后轮胎侧偏刚度间接估计所产生的误差。结合前后轮胎侧偏刚度信息，设计了车身侧偏角的非线性观测器。采用一阶斯梯林插值滤波器和一阶低通滤波器可以较准确地估计车身侧偏角，而且估计过程稳定，误差较小。第三，提出了车辆侧向动力学稳定的单输入单输出（Single Input Single Output,SISO）系统模型。结合转向稳定约束和轮胎侧偏刚度信息，车辆侧向动力学模型可以简化为一线性SISO系统。引入了H混合灵敏度方法，将侧向主动避撞系统的性能要求转换为H范数意义下的H标准问题，从而设计了H鲁棒控制器，完成了侧向主动避撞系统对车辆参数摄动和侧向风干扰所产生的不确定性的抑制，有效地提高了车辆操纵稳定性。第四，提出了基于约束的再生制动强度连续性的制动力分配策略。首先是安全制动范围线性化。由于安全制动范围具有非线性，其制动力分配与计算过程比较繁琐，使用变比例阀液压优化分配特性来最大限度逼近制动力理想分配曲线（I曲线），并且使用最小后轮制动力分配曲线（M曲线）的切线来代替M曲线，进而得到安全性更高、可线性描述的安全制动范围。保障了车辆制动过程的安全性，简化了安全制动范围表达式。其次是再生制动力和摩擦制动力的分配。基于线性安全制动范围，不同制动强度下的再生制动力和摩擦制动力可以通过含有待定系数的线性函数加以描述。根据不同制动强度区域边界上的再生制动强度的连续性及其约束条件来确定再生制动力和摩擦制动力函数中的待定系数，进而获得再生制动力和摩擦制动力函数的具体表达式。该制动力分配策略不仅适用于双驱和四驱结构的电动汽车，而且为制动力分配提供了理论依据，具有较强的实用性。最后，总结了全文所做的工作，提出了今后进一步需要研究的问题。