使车辆依据驾驶员操作做相应的加减速和转向运动,并提高汽车操纵稳定性、行驶安全性以及舒适性,是汽车底盘控制系统最重要的功能。自20世纪80年代,随着电子控制技术在车辆上的广泛应用,各种底盘控制技术也日趋成熟,极大地提高了车辆的运动性能。但由于底盘控制的日趋复杂,传统的单目标控制系统已无法满足现代化的多元控制任务,汽车各个方向的运动控制上存在严重的耦合现象,对不同的底盘控制技术进行协调和集成已然是势所必然,ESP(Electronic Stability Program)便是底盘集成控制技术的典型应用。汽车的纵向和侧向动力学直接关乎汽车的操纵稳定性和安全性,是目前汽车主动安全技术的研究重点与热点。前轮主动转向和直接横摆力矩控制分别是改善汽车侧向和纵向动力学性能的主要控制系统,都能够提高车辆转向行驶时的操稳性与安全性,但是也各有不足,在汽车线性行驶范围内,AFS(Active Front-wheel Steering)能够有效改善车辆的行驶准确性和操稳性,而在车辆极限行驶状态,轮胎进入非线性区域,DYC(Direct Yaw Moment Control)作用显著。为充分发挥各个系统的优势,避免系统之间的冲突,取得最好的综合控制效果,需要对DYC和AFS系统进行集成控制。本文首先建立了七自由度的整车模型以及非线性的魔术轮胎模型,并与动力学软件Carsim进行联合仿真以验证模型的准确性,以备后续研究之用。为利于驾驶员凭借日常的驾驶感受操纵车辆,同时建立了理想状态下的线性车辆模型,并以其横摆角速度作为后续相关系统的控制目标。然后,基于滑模变结构控制理论,分别建立了前轮主动转向控制器和横摆力矩控制器,其中AFS控制器考虑到轮胎饱和侧偏角的限制,DYC控制器分为两层,上层得到总的横摆力矩,下层进行制动力矩的分配。为验证控制器的准确性进行了角阶跃、正弦迟滞及对开路面仿真实验,对比无控制时的车辆行驶效果,发现AFS和DYC控制系统能分别有效改善车辆在线性和非线性行驶状态的稳定性。最后,针对AFS和DYC的集成控制,通过对车辆行驶状态进行判定,建立了一一对应的特征车速与临界转角表,以此划分各自的作用区域,并在两者功能重叠部分设计了基于比例函数的分配算法,以避免系统切换时给车辆带来的状态突变,保证车辆行驶的平顺性,并进行了角阶跃和正弦迟滞实验以验证控制效果。