随着社会经济的不断发展,全球范围内的汽车保有量持续提高,以内燃机为动力的传统燃油汽车带来的环境污染和能源危机问题已不可忽视,电动汽车随即进入了高速发展期。分布式驱动电动汽车通过在各个车轮中内置轮毂电机,可以对各个车轮的转矩进行单独控制,是电动汽车的理想驱动形式。在车辆的主动安全控制领域中,直接横摆力矩控制系统(DYC)和主动前轮转向系统(AFS)是重要的研究方向,主动前轮转向系统可以根据车辆的行驶状况提供附加的前轮转角,以此来提高车辆的操纵稳定性,但该系统在低附着路面上的控制效果有限。直接横摆力矩控制系统通过对轮胎的纵向力进行调节产生附加横摆力矩,实现纠正驾驶员转向过多或转向不足的目的,但直接横摆力矩控制对车辆的纵向速度有较大的干预。为充分发挥AFS和DYC系统的优势,本文提出了一种分布式驱动电动车AFS和DYC集成的分层控制器。首先搭建车辆的非线性七自由度车辆模型和魔术轮胎的数学模型,并在Matlab/Simulink中建立仿真模型,在Carsim车辆动力学仿真软件对模型进行了验证。其次,考虑到车辆的质心侧偏角难以直接测量,本文采用无迹卡尔曼滤波算法建立了车辆的质心侧偏角观测器,对车辆的质心侧偏角进行估计,并在两种工况下仿真验证了所建立观测器的准确性。然后,提出了AFS和DYC集成控制器框架,并介绍了滑动模态的基本概念与滑模变结构控制理论,基于滑模变结构控制理论,设计了包含质心侧偏角控制器和横摆角速度控制器的上层控制器,质心侧偏角控制器用来获得期望的附加前轮转角,横摆角速度控制器用来获得期望的附加横摆力矩,在下层控制器中,采用拉格朗日乘子法对轮胎的纵向力进行优化分配,以达到优化驱动能效的目的。最后为验证所提出的集成控制器的有效性,在不同的工况下与单一的DYC控制策略和无控制策略进行对比,以验证提出的集成分层控制器的有效性,Matlab/Simulink仿真结果表明,与单一的DYC控制策略和无控制策略相比,提出的基于分层架构的AFS和DYC集成控制策略可以有效的跟踪理想的横摆角速度和质心侧偏角,达到提高车辆操纵稳定性的目的。