为减少环境问题,在十三五规划中我国将“绿色出行”提上了日程,结合提出的“互联网+”概念,大力发展智能电动汽车。本文从智能电动汽车的关键技术方面研究入手。对于车辆在不同工况下进行轨迹跟踪控制时,由于车辆动力学参数改变,使得轨迹跟踪控制器的自适应性变差,进而导致轨迹跟踪的误差加大;同时对于车辆在低附着系数路面行驶时,由于地面提供的侧向附着力变小,易造成车辆行驶时发生侧滑、甩尾等问题;以及车辆在急加速,急减速以及加减速变换过程,由于控制产生的驱动扭矩瞬变大,使得速度控制存在抖动和超调,进而导致车辆行驶稳定性变差。因此,为了提高电动汽车轨迹跟踪的自适应性和行驶稳定性,本文设计了一种轨迹跟踪控制方法和一种横向稳定性控制方法以及一种速度控制方法。主要研究内容有:1、基于模型预测控制（MPC）设计的轨迹跟踪控制器和横向稳定性控制器。针对轨迹跟踪控制器设计,首先建立六自由度非线性动力学模型,依据MPC求解原理和过程,设计目标函数并转化为二次规划（QP）形式,最后考虑车辆的执行机构的限制,设计目标约束函数。针对横向稳定性控制器的设计,基于车辆防侧滑原理建立了4自由度模型;基于横向运动与横摆运动方程设计前后轮胎侧偏刚度估算器;根据控制对象设计目标函数和输入输出目标约束函数,最后转化为二次规划形式求解。2、基于变预测时域的轨迹跟踪和横向稳定性控制研究。首先结合MPC中的预测时域参数分析车速对轨迹跟踪控制的影响,依据影响规律改进设计了基于变预测时域的轨迹跟踪控制器,通过仿真验证了改进后的轨迹跟踪控制器能够提升车辆在不同速度工况下的轨迹跟踪精度和稳定性。在横向稳定性控制器的仿真测试中,分别进行了低附着系数路面和高附着系数路面工况下的测试,结果表明当车辆横向处于不稳定状态时,通过附加主动前轮转向和附加驱动扭矩迅速的将车辆控制在稳定状态。最后,基于改进的轨迹跟踪控制器和横向稳定性控制器设计联合控制策略,并对该联合控制策略进行了仿真测试,结果表明在一定低附着系数路面下,该策略通过将失稳的车辆调整到稳定状态,提升轨迹跟踪稳定性。3、基于MPC的四轮独立电动汽车速度控制器的设计与实验验证。车辆速度控制分为上层控制和下层控制。在上层控制中,设计了预测模型、目标函数;针对车辆在急加速,急减速和加减速变换产生的抖动问题,设计了加速度约束控制律、加速度增量约束控制律和加速度增量输入控制律;在下层控制中运用牛顿第二定律求解出期望的扭矩。通过几组不同工况下的仿真和实车试验,验证了速度控制器的有效性。