在现代汽车领域,电动车因能缓解能源与环境的压力,应用越来越广泛。四轮独立驱动轮毂式电动车以其机械结构简单、能量利用率高等优点成为电动车研究的热点,同时由于少了机械连接装置,每个驱动轮的协调控制也成为研究难点;在车辆实际行驶过程中,若轮毂电机出现相短路故障,易造成控制系统崩溃,电动车失控等后果。本文主要针对四轮独驱系统中协调控制与容错控制方法进行了研究。针对整车运动学模型,分别建立了车体7自由度运动学模型、车轮运动学模型、垂直负荷模型。对驱动控制系统的轮毂电机、三相全控桥、蓄电池进行数学建模。在理论分析的基础上,设计了控制系统整体方案。针对协调控制策略,设计了转速分配控制器、转矩分配控制器、滑转率控制器、双闭环控制结构,将基于经济性的转矩分配方法和基于稳定性的转矩分配方法相结合并根据具体工况进行优化调整。通过AVL Cruise仿真软件进行验证,结果表明优化转矩分配能够保持车辆运行稳定性的同时,较固定比例转矩分配方法降低3%~5%系统能耗。针对轮毂电机绕组两相短路故障情况,提出一种四步换相容错控制策略,确保电机故障后系统继续运行。详细阐述两相短路容错控制策略的工作机理与换相过程,并对提出的容错运行性能进行Matlab/Simulink仿真。结果表明,容错运行时非故障相相电流峰值接近正常运行时1.5倍,故障相相电流峰值接近正常运行时1.25倍,转矩脉动增加20%,转速波动在5%以内。根据控制系统整体方案,设计了驱动控制系统的硬件电路部分。首先,对主要元器件进行了选型,包括主控制器芯片、轮边控制器芯片、转子位置传感器;其次,为提高系统可靠性、高效性,对系统硬件部分进行模块化设计,对各个模块进行了详细的分析与介绍。在系统硬件电路的基础上,结合四轮独驱电动车具体需求,进行了主控制器与轮边控制器的软件程序设计。将系统软件部分进行模块化处理,并对各个模块进行了详细的分析与介绍。搭建了基于NI公司的Labview人机交互界面,能够对指令转速值、PID等参数进行实时更改,对母线电压、电机转子位置、蓄电池温度值等参数进行实时显示。在本文搭建的四轮独驱电动车实验平台上进行了多种实验。首先,对控制器性能进行测试,实验结果表明,控制器具有较好的驱动性能、保护性能、动态响应性能。其次,对整车协调运行进行了实验,包括重载启动、加速运行、转向行驶。最后,对驱动电机容错运行了实验,实验结果与仿真结果、理论分析具有较好的一致性。