在交通领域,采用轮毂电机的四轮独立电驱动车辆凭借多方面的优势,得到了汽车工业界和学术界的一致关注。另一方面,X-by-Wire技术和车载网络使得分布式控制在车辆机电系统中得到了越来越多的应用;网络通信问题对分布式系统控制效果的影响也被广泛研究。本文以采用分布式控制方案的四轮独立电驱动车辆为研究对象,围绕车载网络通信延时等问题对其车辆动力学控制的影响,展开针对性的系统建模、控制算法设计与验证工作。首先从控制系统的稳定性评价指标入手,研究分布式控制中的基本因素对系统的影响。以电动轮的滑移率控制过程作为典型对象,通过仿真细致地研究了延时长度、控制参数与精度、延时分布特性等影响与关联。围绕四轮独立电驱动车辆的整车横向动力学控制,建立了考虑随机时变网络延时的面向控制的时滞动力学模型,为控制算法的设计提供了基础。针对具有前轮主动转向系统的四轮独立电驱动车辆,在分层控制架构下分别设计了对随机时变网络延时具有鲁棒性的上层控制器和对网络通信中断故障具有容错能力的转矩优化分配算法。采用不确定系统的矩阵多胞形模型对随机时变网络延时引入的不确定性进行描述,基于H∞鲁棒控制理论和LQR思想设计上层跟踪控制器,并采用线性矩阵不等式工具求解最优反馈增益。在四轮车辆刚体模型和魔术公式轮胎模型的基础上,采用过驱动系统的控制分配理论设计了基于二次规划的转矩优化分配算法,保证四轮的驱/制动转矩输出能够精确满足上层控制器的直接横摆力矩需求,并实现底层执行器控制量与轮胎-路面附着情况的最优化;针对底层电机控制器与车载网络之间通信中断的故障,在优化分配算法的框架下设计了容错机制。基于Matlab/Simulink和CarSim的联合仿真验证了上层鲁棒控制器和转矩优化分配算法的有效性,对网络延时的鲁棒性和对通信中断故障的容错能力。提出了基于工况的网络消息优先级动态调度机制,在简化的网络模型下初步验证了其效果,结合车载网络协议简要探讨了实现方案。搭建了整车分布式控制系统的硬件在环仿真平台,仿真平台由基于MPC5644A单片机的整车控制器、基于CarSim RT工具包和MicroAutoBox的实时车辆模型、基于VN7600和CANoe软件的CAN总线监控模块、上位机等部件组成。验证了所提出的分层控制构架下的控制算法在实际控制器上的可行性和有效性、对随机时变网络延时的鲁棒性、以及对底层控制器通信中断故障的容错能力。