近年来,随着车辆电动化、智能化技术的快速发展,应用于汽车的创新技术层出不穷。多系统集成式车轮模块就是集结构创新、技术创新于一体的未来汽车新构型技术,其通过集成在车轮模块内的轮毂电机、线控转向系统和制动系统实现驱动、转向、制动功能。经过特殊设计,四个车轮均采用多系统集成式车轮模块的汽车可以实现四轮转向、原地中心转向、横向行驶等多种转向行驶模式,为解决交通拥堵问题以及提高极限工况行驶安全性提供了有效途径。本文围绕多系统集成式车轮模块的结构、线控转向电机底层控制策略和线控转向系统顶层控制策略展开研究。论文的主要工作内容如下:（1）设计了两种多系统集成式车轮模块结构方案,并根据车轮模块的功能需求、结构特点设定悬架参数和车轮定位参数。基于ADAMS/Car对创新设计的双横臂悬架结构进行运动校核,验证其合理性。针对双轮平行跳动仿真实验中暴露出来的问题,通过ADAMS/Insight优化悬架参数,为后面多系统集成式车轮模块的试制提供理论依据。（2）设计了多系统集成式车轮模块的线控转向电机底层控制策略。根据转向电机的负载转矩,对其进行选型并选取了性能参数。在同步旋转坐标系下建立了永磁同步电机（PMSM）数学模型,基于SVPWM和矢量控制技术建立了PMSM三闭环控制系统。经过仿真验证,位置环采用自抗扰控制（ADRC）可以提高PMSM的位置跟随响应速度,且可以有效降低变负载扰动的影响。（3）设计了多系统集成式车轮模块线控转向系统的顶层控制策略。通过二自由度汽车模型确定了理想行驶状态下横摆角速度和侧向加速度的期望值,基于模糊自适应PID算法搭建了综合反馈控制策略实现前轮主动转向控制。在Simulink-Car Sim联合仿真中,验证了线控转向电机底层算法和前轮主动转向控制的有效性,并将本文的线控转向电机底层算法推广到其它车型,为车轮模块未来应用于各级别车型做出理论验证。（4）针对前文研究的内容进行实车试验。试制了四套多系统集成式车轮模块并装配于试验车,组装完成后,设计并搭建了整车控制器及CAN通讯网络。将试验车调试至正常状态,分别验证了车轮模块线控转向电机的转角跟随性能和第四章设计的前轮主动转向控制策略。试验结果表明,转向电机可以较好地跟随方向盘转角,主动转向控制可以在车辆转向行驶时提高其操纵稳定性。