四轮独立驱动电动汽车（4WIDEV）代表汽车工业未来发展的主流趋势,是缓解石油资源匮乏、大气污染及交通安全问题的有效途径。操纵稳定性控制是提高4WIDEV主动安全性的重要措施,随着汽车技术的进步和公路等级的提升,对控制系统在极限行驶工况下的性能提出挑战。4WIDEV突破了传统电动汽车机械结构的束缚,增加了可控自由度,提高了控制灵活性,能够实现单个车轮驱/制动转矩独立、连续、精确调节,在操纵稳定性控制方面有着潜在优势。4WIDEV属于“纵向-侧向-垂向”耦合的复杂车辆非线性动力学系统,也是典型的多动力源过驱动系统,对操纵稳定性控制系统的开发提出了更高要求。本文依托国家重点研发计划项目（2019YFB1600800）“基于端网云的国家新能源汽车安全运行协同防控平台”和陕西省重点产业链项目（2018ZDCXL-GY-05-03-01）“分布式驱动纯电动乘用车关键技术研究”,以4WIDEV为研究对象,旨在解决车辆状态参数估计及操纵稳定性控制等关键技术问题,主要研究工作体现在:（1）4WIDEV动力学模型构建。基于控制策略开发和仿真试验需求,建立了车身模型、车轮模型、轮胎模型、液压制动系统模型、永磁同步电机矢量控制模型、驾驶人车速跟随及轨迹跟踪模型,为后续状态参数估计方法和操纵稳定性控制策略研究提供了模型基础和仿真验证平台。通过开展车辆操纵稳定性典型测试工况试验,并以Car Sim模型库中高精度车辆模型为参考,验证了所构建模型的合理性和精确性。（2）基于蚁狮优化（ALO）的无迹卡尔曼滤波（UKF）车辆状态参数估计改进方法研究。针对4WIDEV操稳性关键状态参数直接测量难度大、成本高的问题,设计了一种结合ALO和UKF算法的状态参数估计器,来实现对横摆角速度、质心侧偏角、轮胎侧向力的实时精确估计。引入五种优化测试函数,采用遗传、粒子群、蚁狮算法进行优化对比分析,验证了ALO算法的可行性。为了改善噪声信息未知引起的估计器精度下降问题,采用ALO算法辨识UKF估计过程中的系统过程噪声和测量噪声统计特性。搭建了MATLAB/Simulink-Car Sim联合仿真模型,验证了本文所提出ALO-UKF状态参数估计器的有效性和精确性。（3）基于自适应非奇异快速终端滑模控制的车辆操纵稳定性协调控制策略研究。以二自由度理想车辆模型作为参考,同时考虑路面附着条件限制,确定了操纵稳定性控制期望值,并分析了关键控制变量横摆角速度和质心侧偏角间的耦合关系及其对车辆运动状态的表征规律。为了准确判定车辆行驶状态,基于相平面分析方法,绘制了不同初始条件下的β-（?）相平面图,通过分析β-（?）相轨迹变化趋势,揭示了车辆稳定区域范围随车速和路面附着系数变化的规律,进一步提取了稳定区域边界系数,制定了稳定区域划分准则,为操稳性控制策略介入提供依据。针对传统滑模变结构控制无法在有限时间内使系统状态跟踪误差收敛到平衡点且控制存在奇异的问题,基于非奇异快速终端滑模控制,分别建立了跟踪期望横摆角速度和质心侧偏角的直接横摆力矩决策控制器,并采用自适应律估计系统不确定性及外界干扰的上界,避免因上界未知导致的系统抖振问题。此外,以车辆失稳程度为依据调整横摆角速度和质心侧偏角控制权重,达到协调控制车辆操纵性和稳定性的目的。仿真分析表明,相比于传统滑模控制器,提出的自适应非奇异快速终端滑模控制器能够明显改善车辆操纵稳定性。（4）基于多目标优化理论的转矩优化分配控制策略及执行器失效转矩分配重构控制策略研究。基于NSGA-Ⅱ算法理论,构建了以轮胎负荷率、转矩分配误差、轮胎滑移能量损耗最小为目标,并考虑执行器约束的转矩优化分配控制策略,实现了四轮纵向力的最优分配。针对电机失效故障下输出转矩不足引起的车辆失稳问题,基于故障树分析法构建了永磁同步电机本体故障树,通过对永磁同步电机特有的均匀退磁故障进行仿真分析,研究电机失效故障输出特性,定义了表征电机输出转矩能力的失效故障因子,基于失效故障因子提出了单电机失效转矩分配重构控制策略,并采用二次规划算法进行求解。仿真结果表明,相比于平均分配策略,提出的转矩优化分配控制策略能够减小期望状态跟踪误差,提高车辆稳定裕度,同时,提出的转矩分配重构控制策略能够在单电机失效故障下维持车辆稳定行驶。（5）基于A&D5435的4WIDEV试验平台开发及实车试验验证。为了验证本文所提出状态参数估计方法及操纵稳定性控制策略在实车环境下的有效性,研发了4WIDEV试验样车,搭建了基于A&D5435快速原型控制器的试验平台。通过不同行驶工况下的实车道路试验,验证了所设计ALO-UKF估计器能够实现对状态参数的精确观测,同时,在所提出操稳性控制策略作用下,车辆具有较强的行驶稳定性,没有出现侧滑或甩尾等失稳现象。