随着信息通信、互联网、大数据以及人工智能等新技术在汽车领域的广泛应用,电动化、智能化和网联化已经成为汽车行业的发展趋势,汽车正由人工操控的机械产品加速向智能化系统控制的智能产品转变,智能分布式电动汽车已成为汽车行业的研究热点。线控转向(Steer-by-wire,SBW)系统是智能分布式电动汽车实现主动转向的重要总成,对线控转向系统的控制特性进行深入研究,可以提高分布式电动汽车的操纵稳定性,对实现车辆的智能驾驶及横向主动控制具有一定的研究价值。本文结合国家重点研发计划项目(2016YFB0100905)和重庆市基础研究与前沿探索项目(cstc2018jcyjAX0422)的部分研究内容,在国内外研究的基础上,对线控转向系统变角传动比特性、前轮转角主动控制以及车辆主动转向控制策略进行研究,提出基于分数阶微积分理论的线控转向分数阶PI~λD~μ控制方法,以提高分布式电动汽车的驾驶舒适性和主动安全性。本文主要研究内容包括:(1)分布式电动汽车动力学建模。首先运用“模块化”建模思想,分别建立SBW系统转向操作及执行机构动力学模型、轮毂电机动力学模型,并通过对Carsim车辆动力学基础模型进行改进,建立分布式驱动电动汽车Carsim/Simulink联合仿真模型,为后文的控制策略验证奠定基础。(2)线控转向理想变传动比设计。针对转向系统固定传动比存在的问题,提出基于随车速、转向盘转角和定横摆角速度增益的线控转向变传动比设计策略,以降低驾驶员负担,提高车辆的稳定性。(3)基于分数阶控制理论的线控转向转角主动控制。基于转角反馈的控制策略,运用分数阶控制理论及Oustaloup滤波器方法和粒子群优化算法,建立线控转向转角分数阶PI~λD~μ控制器,以提高转向轮转角稳定跟踪性能。(4)基于SBW系统的分布式电动汽车稳定性控制。结合分布式电动汽车整车动力学模型,以整车极限工况下的行驶稳定性为目标,研究线控转向系统主动转向分数阶PI~λD~μ控制算法对整车操纵稳定性的控制特性,以提高分布式电动汽车的横向稳定性。