随着环境污染、能源危机日益严重和国内外对于新能源汽车的日益重视,电动汽车市场逐渐增大。轮毂电机式电动汽车因其具有节能高效、环境友好、结构紧凑和对单个车轮可以实现独立控制等优点,成为研究热点之一。然而,轮毂电机的引入对汽车平顺性造成了一定的负面影响。针对轮毂电机对汽车平顺性的负面影响,已经提出多种改善方法。其中,通过悬架控制进行改善是一种有效的办法。然而,以往的研究较少考虑轮毂电机定转子偏心对悬架控制效果的影响。因此,研究考虑电机偏心的悬架对轮毂电机式电动汽车平顺性改善的影响具有理论价值和实际应用意义。主动悬架可以用于改善汽车平顺性,但是其在应用过程中可能会遇到模型或参数不确定性、外界扰动、测量误差、执行器故障和传感器故障等现象,这些现象将对主动悬架控制容错性能造成影响。针对轮毂电机式电动汽车主动悬架控制容错性能面临的问题,本文考虑了路面和轮毂电机偏心的共同作用,基于平面模型开展轮毂电机式电动汽车的被动悬架的建模和性能分析、主动悬架状态反馈H∞控制设计和性能分析、主动悬架状态估计反馈H∞控制和性能分析、考虑主动悬架执行器状态的容错性能分析等研究工作,研究的主要内容如下:（1）针对电机引入对轮毂电机式电动汽车的影响,建立了轮毂电机式电动汽车被动悬架四自由度平面性能模型,确定了随机路面和脉冲路面的悬架性能指标。基于滤波白噪声和Pade逼近建立了随机路面前后轮激励模型,基于国家标准建立了脉冲路面模型前后轮激励模型,基于电机定转子偏心建立了典型的四相8/6极开关磁阻电机偏心激励模型。采用Matlab/Simulink开发了轮毂电机式电动汽车被动悬架性能仿真模型,在不含偏心、前轮偏心、后轮偏心和双轮同时偏心的4种情况下,分析了随机路面和脉冲路面的轮毂电机式电动汽车被动悬架性能。结果表明,电机定转子偏心对轮毂电机式电动汽车被动悬架性能有着不可忽视的影响。（2）说明了线性矩阵不等式和Schur补引理,给出了线性矩阵不等式的Matlab求解方法。总结了标准状态反馈H∞控制和约束状态反馈H∞控制,克服了以往描述过于复杂的问题。建立了轮毂电机式电动汽车主动悬架四自由度平面性能模型,应用约束H∞状态反馈控制设计和实现了轮毂电机式电动汽车主动悬架的设计,并且提出一种通过仿真确定状态反馈H∞两个控制参数的方法。应用Matlab/Simulink开发了轮毂电机式电动汽车主动悬架控制性能仿真模型,通过随机路面和脉冲路面仿真结果,说明了所建立主动悬架H∞状态反馈控制器的有效性。（3）考虑测量方程的控制项和外界扰动,给出了卡尔曼滤波算法离散线性系统的表示及其推导过程、注意事项和Simulink的实现方式。采用Matlab命令实现了线性连续系统离散化程序处理,采用Matlab/Simulink开发了轮毂电机式电动汽车主动悬架性能离散仿真模型,比较了随机路面和脉冲路面轮毂电机式电动汽车主动悬架性能连续和离散两种仿真模型的结果,说明了离散化仿真模型的有效性。采用传感器可以测量的4个响应,结合轮毂电机式电动汽车主动悬架性能离散仿真模型和卡尔曼滤波算法实现了状态估计,采用Matalb/Simulink开发了轮毂电机式电动汽车主动悬架状态估计反馈H∞控制仿真模型。针对电机无偏心和前后电机偏心两种情况,分别比较了随机路面和脉冲路面状态估计和状态反馈的响应,说明了基于卡尔曼滤波状态估计H∞反馈控制的效果。（4）针对执行器的三种主要故障状态:执行器卡死故障、执行器增益故障和执行器偏差故障,建立了可以考虑执行器的正常状态和主要故障状态的执行器状态模型,以此为基础建立了考虑前后悬架执行器状态的主动悬架执行器状态模型。将主动悬架执行器模型与轮毂电机式电动汽车相结合,采用Matalb/Simulink开发了考虑前后悬架执行器状态的轮毂电机式电动汽车主动悬架状态反馈H∞控制性能模型。在主动悬架执行器恒增益故障和恒偏差故障的情况下,比较了随机路面和脉冲路面的无故障悬架理论输出力和前后执行器同时发生故障时实际输出力及其差值。将卡尔曼滤波和执行器故障相结合,设计了故障补偿控制方法,采用Matalb/Simulink开发了相应的轮毂电机式电动汽车主动悬架故障补偿控制仿真模型。在恒增益故障和恒偏差故障情况下,分别针对随机路面和脉冲路面开展了主动悬架容错性能的分析。结果表明:基于卡尔曼滤波和执行器状态的轮毂电机式电动汽车主动悬架故障补偿控制可以在一定程度上消除执行故障的影响。以上研究表明,电机偏心对汽车平顺性有着重要的影响,在轮毂电机式电动汽车中需要考虑轮毂电机偏心带来的负效应;通过主动悬架控制设计可以改善汽车平顺性,采用卡尔曼滤波可以实现状态估计,将H∞控制、卡尔曼滤波、执行器状态模型相结合,可以实现轮毂电机式电动汽车主动悬架控制容错性能研究。