轮毂电机驱动汽车取消了传统的机械传动系统,具有四轮转矩独立可控、转矩响应迅速以及控制灵活等优势,其在车辆纵横向动力学控制、主动安全控制、差动转向控制以及整车稳定性控制等方面表现出了较大的潜力。本文首先针对轮毂电机驱动汽车主动安全控制方面,在保证车辆一定的操纵稳定性的前提下,设计基于动态边界可拓决策的路径跟踪控制系统来辅助驾驶员进行路径跟踪。控制系统包含决策层、控制层以及执行层,其中决策层基于神经网络算法设计随车速、道路曲率以及路面附着系数变化的动态可拓边界,将不同的危险程度划分成不同的控制区域;控制层设计路径跟踪控制器以及电子差速控制器,并设计二者的协调控制策略,在不同控制区域内分别进行路径跟踪控制、电子差速控制以及二者的协调控制;执行层依据当前路面附着系数、车速以及侧向加速度的不同划分不同的转矩优化分配模式,在不同分配模式之间实现稳定性分配与经济性分配两种优化分配目标的切换以及联合优化。通过Car Sim/Simulink联合仿真验证了所设计的路径跟踪控制系统的有效性。在对轮毂电机驱动汽车路径跟踪等主动安全控制系统进行研究时,其车辆本身的动力学性能不容忽视,尤其是对于采用差动转向的轮毂电机驱动汽车,其差动转向不仅会对车辆横向动力学特性产生影响,对车辆纵向动力学特性也会产生一定影响。基于此,本文针对轮毂电机驱动汽车差动转向动力学多目标控制做了进一步研究。综合考虑车辆差动转向动力学特性以及车辆纵横向动力学特性,建立包含车辆纵横向运动自由度的采用差动转向的轮毂电机驱动汽车动力学模型,并采用T-S模糊方法对模型中存在的随车辆不同运行时刻而发生非线性变化的车速、前轮转角等非线性时变参量进行了线性化处理。在对轮毂电机驱动汽车差动转向纵横向动力学特性进行分析的基础上,以较高的前轮转角跟踪精度、较为理想的车辆横向稳定性以及较好的车辆纵向动力学响应性能作为控制目标,采用基于LMI的多目标控制架构设计广义H₂/H_?差动转向多目标控制器来同时兼顾前轮转角跟踪精度和车辆的纵横向动力学响应性能。通过Car Sim/Simulink联合仿真验证了所设计的差动转向多目标控制器的有效性。最后,在四轮轮毂电机驱动实验车上基于Labview和NI Compact Rio架构设计了差动转向控制程序,并进行了前轮角阶跃转向工况以及前轮正弦转向工况下的轮毂电机驱动汽车差动转向控制实车实验,并取得了较为理想的实验效果。