电动轮汽车具有传动效率高、空间布置灵活、易于实现底盘系统的主动化等优点,因此具有广阔的发展前景。本文以电动轮汽车底盘集成系统为研究对象,考虑电动轮汽车驱动形式的变化对车辆动力学性能的影响,外界干扰的影响以及底盘子系统之间的耦合关系,研究底盘集成系统的分层控制和逆系统滑模解耦控制策略。本文的主要研究内容为:首先,考虑汽车垂向运动与横向运动之间的耦合关系以及车辆行驶时的各种因素,建立整车动力学模型、差动转向系统模型和主动悬架系统模型;考虑轮毂电机特性建立轮毂电机模型,为后续分层控制与解耦控制等研究内容奠定基础。其次,为了解决由于非簧载质量增大而带来的整车平顺性和操纵稳定性下降问题,制定电动轮汽车差动转向与主动悬架底盘集成系统分层控制策略。上层控制器采用模糊控制算法实时调整差动转向子系统与主动悬架子系统的控制权重,下层控制器中差动转向系统采用线性二次型最优算法决策出应当施加到车辆的附加横摆力矩,主动悬架系统采用自抗扰算法控制主动悬架作动力,以抑制车身振动并改善车辆平顺性。最后,为了改善分层控制对操纵稳定性控制的局限性,考虑外界干扰、底盘集成系统各子系统之间的相互干扰作用,提出一种基于逆系统方法的底盘集成系统滑模解耦控制器。通过系统可逆性证明推导出原底盘集成系统的逆系统存在,并采用逆系统解耦方法将原系统分解成三个相互独立的子系统。在此基础上,基于滑模变结构控制方法设计系统闭环控制器,以提高整车跟踪性能和鲁棒性能。仿真结果表明,本文所提出的滑模解耦控制器具有良好的解耦性能、跟踪性能和鲁棒性能,提高了整车的动力学性能。本文所研究的内容能够为电动轮汽车底盘系统的集成及解耦控制研究提供理论基础和技术支持。