近年,绿色无污染及能源可循环使用的电动汽车成为发展热潮。新兴的电动轮驱动汽车,因采用电机直接驱动车轮方式,具有传动效率高、电动轮便于独立控制及响应迅速等优势,有利于车辆动力学控制,更适合未来电动汽车的小型、智能及环保化方向发展。本课题对四轮独立驱动电动汽车的电动轮驱动协调和直线行驶稳定控制理论展开研究。首先,结合电动轮驱动汽车研究现状,分析四轮独立驱动电动汽车直线行驶跑偏原因与过程,并对导致跑偏因素及工况进行分类概述。以四轮转速相同、两侧车轮转矩相等和零值横摆角速度为控制目标,通过相应控制效果分析后选取了能保证车辆直线行驶稳定的横摆角速度,作为设计协调控制系统的控制变量。其次,基于车辆行驶动力学等相关理论,建立14自由度的四轮独立驱动电动汽车动力学模型,主要包含车体动力学、轮胎及电机等子模型。电机模型则是根据轮毂电机特性试验数据,通过拟合与插值的方法,以查表方式建立的特性模型。然后,以车辆直线行驶稳定为目的,从左右侧、前后轴车轮驱动力协调分配和驱动防滑方面进行研究,设计四轮独立驱动电动汽车协调控制系统。为保证系统鲁棒性,采用滑模变结构控制方法,计算纠正车辆跑偏的附加横摆力矩。通过四车轮相等及两侧车轮负正相反方式和PID控制方法,将附加横摆力矩分配转换成轮毂电机的电压控制信号调节量,实现左右侧车轮驱动力的动态平衡调节。以同侧前后轮滑转率相等为目标,使用PID控制方法分别计算同侧轮毂电机的电压控制信号调节量,进行前后轮驱动力实时分配。在控制分配过程,对过度滑转车轮实行驱动防滑PID控制,正常驱动车轮则保持以上控制分配不变。最后,将整车动力学模型和协调控制系统集成后,在Matlab/Simulink搭建四轮独立驱动电动汽车仿真平台。采用两侧轮毂电机无法提供相等转矩、外界干扰两侧车轮驱动力失衡和车辆侧向作用力干扰等不同类型工况进行仿真分析。结果表明:通过将车辆直线行驶1km的跑偏量控制在5m内,同侧前后轮滑转率相等,单轮滑转率不超过0.25;从而确保了车辆四轮驱动协调及具有良好直线行驶稳定性,验证了所设计系统的有效性。