随着环境的恶化和资源的枯竭,纯电动汽车已经成为了世界各国重点发展内容。同时,由于经济的发展,人民的生活质量日益提高,汽车保有量一直处于不断增长的状态,人们已经不满足当前汽车的动力性和舒适性要求,更倾向于拥有主动和被动安全、智能驾驶等技术的汽车,这也不断的推动着汽车产业技术的发展。分布式电动汽车相对于传统汽车和混动汽车在结构上省去了发动机、变速器等主要组件而采用轮毂电机独立驱动的方式,大大降低了车辆的质量和提高了车厢的空间。更为重要的是采用轮毂电机驱动的分布式电动汽车可以根据实际工况对每个轮毂电机进行精确控制,以达到当前车辆运行的最优状态。为了充分发挥分布式电动汽车的优势,本文将分布式电动汽车作为研究对象,对车辆的稳定性控制系统做了分层优化研究,主要研究内容如下:(1)分析了分布式电动汽车的研究意义和研究现状,对分布式电动汽车的结构和关键技术做了介绍,并分析了近几年来国内外的发展状况。对车辆的质心侧偏角估测和稳定性研究现状做了分类总结。(2)利用Car Sim和Matlab/Simulink平台搭建了整车动力学模型,在考虑车辆稳定性系统影响的情况下,建立了包含侧向、纵向、横摆、侧倾、前轮转向和四个车轮转动的九自由度模型。另外,本文还建立了“魔术公式”轮胎模型、简化的电机模型和制动模型。最后对所建立的整车模型进行了仿真验证,仿真结果显示本文所建的模型可以很好的反应车辆运行时的动力学特性。(3)对车辆的稳定性进行了研究,分析了横摆角速度、滑转率、和质心侧偏角对车辆稳定性的影响。分析了车辆在前轮角阶跃输入的稳态响应和前轮角阶跃输入的瞬态响应,得出了车辆在稳定行驶时的理想横摆角速度和理想质心侧偏角。最后制定了车辆稳定性判据。(4)基于龙贝格观测器和滑模观测器对车辆的质心侧偏角进行了估算。分析了开关函数、饱和函数和双曲线正切函数对滑模观测器抑制抖振的效果,证明了所建立的滑模观测器的收敛性。最后利用建立的仿真模型,对高附着系数路面和低附着系数路面的估算效果进行了验证,仿真结果表明龙贝格观测器和滑模观测器可精确的估算质心侧偏角。(5)分析了分布式电动汽车稳定性控制系统的原理和结构,对稳定性控制系统进行了分层优化。设计了基于PID控制的速度控制器优化方法,基于模糊自适应PID控制的滑转率控制器优化方法,基于LQR理论的横摆角速度控制器优化方法。对下层控制器设计了单轮控制、双轮控制和协调控制的三种优化方法。最后基于Car Sim和Matlab/Simulink平台进行了高附着系数路面、低附着系数路面、双移线工况和蛇形工况对比仿真研究,仿真结果表明优化后的稳定性控制系统可以提高车辆的稳定性。