随着汽车技术不断升级,底盘主动控制功能逐渐增多,但同时也带来多系统集成控制问题。主动前轮转向(AFS,Active Front-wheel Steering)通过附加额外转向自由度,扩展了转向系统可变转向比功能;主动稳定杆(ASB,Active Stabilizer Bar)使得悬架系统侧倾角刚度可变,通过主动扭转力矩,对车辆侧倾姿态实时控制,降低车辆侧翻风险。针对未来底盘集成化时需要考虑耦合控制问题,本文对双系统协调控制进行了深入研究。首先,利用MATLAB/Simulink~?软件建立了车辆动力学模型、作动器模型以及驾驶员模型,并利用Carsim~?进行了对比验证与分析。其次,对于主动前轮转向系统,上层采用S函数设计理想转向比曲线计算附加转向角度,底层作动器进行角度随动控制;对于主动稳定杆系统,利用分段函数设计侧倾角目标值,并设计滑模控制律计算主动控制力矩,底层作动器实现力矩响应,改善车辆侧倾性能。然后,通过对比多种系统集成控制方法,指出分散控制性能有限,集中控制扩展性差,协调控制是组织多系统的优选架构。进而通过理论分析两者系统的运动与控制耦合关系,提出了一种功能分层的协调控制框架:上层模糊PID控制器基于车辆横摆运动状态协调中层独立系统,对其控制器输出进行修正,底层执行器根据指令完成闭环控制,实现多系统的协调控制;同时考虑稳定杆作动器失效故障,设计针对此工况下的重构控制策略,提高了系统容错控制能力。最后,设置阶跃、正弦转向开环控制工况以及基于驾驶员预瞄模型的单移线、双移线机动闭环控制工况,对设计算法进行了离线仿真研究;然后利用dSPACE硬件在环设备组建主动前轮转向与主动稳定杆联合试验台架,进行了快速控制原型试验研究。仿真与试验表明:所提出的协调控制算法可以提高车辆的横摆操纵性能,同时兼顾车辆侧倾稳定性能;所设计的容错算法可以提高作动器失效故障工况下的车辆稳定性控制。