轮式无人平台凭借其良好的越野和越障能力,被广泛应用于军事作战、野外救援和工地搬运等环境恶劣的场景下。随着轮式无人平台驱动轮数的增加,能显著增强其动力性,但多轮间的相互耦合与限制会使系统的结构和控制变得更为复杂。本文在综合考虑轮式无人平台动力需求和系统复杂性的前提下,选择六轮独立驱动无人平台作为研究对象,就如何实现其在低速重荷工况下的稳定运行,展开了以下的研究:首先,本文针对无人平台在低速重荷工况下的质心偏移问题,构建了以质心位置、整车质量和道路坡度为相关参数的整车运动学与动力学模型,并进行了基于Simulink的建模仿真,验证了各个参数对系统运动稳定性和协调性的影响。其次,在前文所推导的车辆模型的基础上,为了降低质心位置、整车质量和道路坡度这些未知参数对系统性能的影响,设计了相应的参数实时估计算法。针对质量与坡度参数在估计时易发生耦合这一问题,使用带可变遗忘因子的递推最小二乘法建立了参数联合估计器,降低了二者的耦合性并提高了准确度。同时,为了降低质心位置估计的复杂性并提高收敛速度,使用纵向加速度、各轮轮速和转矩等易获得的传感器数据,设计了质心位置估计器,并通过仿真证明了估计算法的有效性。再次,在已有前文的参数估计结果后,进行无人平台稳定性和协调性运动控制策略的研究。为了降低系统的非线性和耦合性,采用了分层控制的结构进行设计,将控制系统分为总力矩决策层和转矩分配层。为了解决车辆在重载下运动响应过慢的问题,总驱动力矩决策层采用了前馈+PI反馈控制结构。同时为了提高各个驱动轮之间的协调性,采用基于载荷比的规则进行转矩分配,并使用驱动防滑技术进行转矩输出优化,经过总体仿真分析,车辆运行状态十分稳定。最后,为了验证控制策略是否具有实际可行性,在Simulink平台中搭建了整个控制算法,并集成到了MPC5746R的嵌入式硬件平台中,通过对各参数进行标定和测试,对实际的六轮无人平台进行了多种工况的验证,验证了控制策略的有效性。