分布式驱动电动汽车可独立控制四个车轮的转矩和转速,很容易实现通过改变车辆左右侧车轮转速而形成主动的速差转向。由于不同的转向原理,导致在转向过程中车辆的轮胎力学特性和整车动力学特性及其转向性能都有很大的差异,目前对于此方面的研究较少,尚未形成完善的理论体系,实车应用中也存在很多问题。为此,本文以分布式驱动电动汽车为研究对象,对速差转向过程中的轮胎力学特性进行了深入的研究,并设计了主动速差转向的车辆操纵稳定性协调控制策略,主要开展的研究工作如下:分析分布式驱动电动汽车各种参数之间的运动学和动力学的关系,建立7-DOF非线性车辆动力学模型、轮胎模型和电机模型,利用Simulink建立多自由度非线性分布式汽车动态仿真模型,与Carsim车辆模型进行双移线对比仿真实验,验证所建立的非线性7-DOF车辆Simulink模型的准确性,并以此作为仿真实验平台。开展了速差转向轮胎力学特性研究。基于垂直载荷二维分布建立了适用于不同载荷分布下的纯侧偏工况轮胎简化模型,分析了汽车速差转向时轮胎力和轮胎拖距及转向半径和车辆结构参数的关系。推导出速差转向运动学微分方程,在此基础上,研究了车辆参数对速差转向性能的影响规律。对速差转向车辆和传统前轮转向车辆进行了对比仿真分析,为后续速差转向车辆动力学协调控制提供理论依据。设计分布式驱动电动汽车主动速差转向与转矩分配协调控制的分层控制系统。上层为车辆理想状态跟踪控制器,以车速和驾驶员方向盘转角为系统输入,分别设计了车速PID控制器和横摆角速度滑模变结构控制器对理想模型进行跟踪,下层根据上层所计算出的总驱动力和目标横摆力矩,以提高车辆稳定性为目标,采用带约束的非线性全局二次序列规划法对四个车轮的转矩进行全局优化分配,在此基础上,引入主动速差转向对质心侧偏角进行补偿控制,提高车辆动力学操纵稳定性控制性能。双移线和方向盘阶跃仿真实验结果验证了所设计的协调控制器的有效性。