传统汽车数量的激增使得环境污染日趋严重,因而新能源车辆的研究得到了越来越多的关注。电动汽车以车载储能设备作为动力源,具有噪声小、污染少等优点,因而得到了政府部门的大力扶持。而四轮独立驱动轮毂电机电动汽车作为电动汽车的一种,是最有发展前景的电动汽车发展形式之一。电动汽车再生制动系统控制主要包括车身的状态估计和反馈控制器设计两部分。本文主要介绍如下几个方面的研究:(1)车辆动力学建模与分析:主要从轮胎摩擦力建模、整车动力学建模以及车轮动力学建模这三个方面进行研究。首先基于Dugoff轮胎模型,研究车轮纵向力、侧向力与整车状态之间的强非线性、强耦合关系。接着从整车纵向、侧向和法向来对整车进行动力学分析并建立整车模型。最后基于动力学分析对车轮进行建模。(2)车速级联观测器设计:基于轮胎模型和整车动力学模型,提出级联观测器来对整车纵向和侧向速度进行观测。级联观测器由车轮纵向力观测器和车速观测器两部分组成。首先基于车轮的动力学方程,设计车轮的纵向力观测器,并使用输入-状态稳定性分析理论证明了观测器的一致收敛性。接着基于估计获得的车轮纵向力估计值设计车速观测器,并使用李亚普诺夫稳定性原理证明估计误差一致有界。(3)再生制动系统控制器设计:针对整车直线工况下的特性,提出整车再生制动系统层级反馈控制器,上层为具有较强鲁棒性的滑模控制器以进行速度跟踪,下层采用迭代算法来跟踪上层控制信号的同时提高再生制动系统能量回收效率。最后基于CarSim/Matlab搭建联合仿真环境,对层级反馈控制器的控制效果进行验证。实验结果显示该再生制动控制器具有很好的速度跟踪效果,并且对比实验结果显示整车再生制动系统的能量回收率得到了改善。