随着汽车技术的不断发展,汽车上装备的底盘主动控制系统越来越多;导致各系统间出现了耦合。主动前轮转向与直接横摆力矩控制在汽车极限行驶工况下表现出较强的耦合性,降低了底盘的稳定性甚至失稳;因此,集成主动前轮转向和直接横摆力矩以减少耦合提高汽车的稳定性具有重要意义。汽车的非线性使汽车的运动状态估计变得较为困难,而精确估计汽车的运动状态是集成控制必不可少的前提条件,是集成控制中的难点问题。汽车的状态估计和底盘集成控制都需要知道地面附着系数,由于汽车行驶的路面多种多样,不能直接给定一个固定值,所以必须实时估计地面附着系数,估计地面附着系数也是目前的一个难题。针对这些问题本文研究了汽车运动状态估计算法、主动前轮转向与直接横摆力矩的集成控制算法、修正力矩分配算法、地面附着系数的估计算法。首先,为了准确估计汽车的运动状态,将汽车的动力学方程与运动学方程相结合,提出联合动力学与运动学的汽车状态估计算法,基于汽车的动力学方程估计出汽车的纵向速度,然后以纵向速度为输入采用运动学方程估计汽车的横向速度;其次,针对集成控制研究中难以获得地面附着系数的问题,预先设定一组常见的汽车地面附着系数值,根据状态估计的误差从这组设定值中选一个值作为地面附着系数值,由此实现了对地面附着系数的简单估计。再次,利用滑模控制计算修正力矩,并采用线性最小二乘法在考虑各种约束的情况下分配修正力矩。在MATLAB/Simulink中建立了汽车运动状态估计模型和底盘集成控制模型,在不同速度和驾驶状况进行了仿真;仿真结果表明本文提出的汽车状态估计算法精度高,能适应各种汽车运行状态;集成控制算法能有效提高汽车的稳定性,避免汽车出现失稳。