轮毂电机是将电机做修改后放入车轮轮毂当中并做成一体，不仅减小了车辆传动系统的空间，提高了传动效率，还简化了整车结构，降低了整车质量，汽车领域将轮毂电机称之为电动汽车的最终驱动形式。 差动转向技术，是利用车轮驱动力矩的不同使得地面对轮胎产生纵向力不同，导致车辆转向系统产生偏转的一种新型转向技术。差动转向技术的运用代替了汽车传统转向系统中的机械部件，不但可以大大提高操纵稳定性和安全性，还可以为驾驶员提供更好的驾驶感受。
因此，差动转向的轮毂电机驱动电动汽车在动力以及车辆操纵方面具有强大优势，是研究汽车智能控制方法的优良载体。且近几年来，汽车电子技术、互联网技术、新能源技术不断发展，各种形式的电动汽车已经成为各国汽车工业研发的焦点,轮毂电机驱动差动转向的电动汽车符合时代趋势也较有发展前景。
本文目的是在充分消化吸收国内外最新研究成果的基础上，对轮毂电机驱动电动汽车的差动转向控制策略进行设计，以常规车辆模型的转向作为参考，使作为控制对象的车辆模型的控制量能够良好地跟踪参考量，进一步实现理想转向；同时针对不同工况，验证控制策略的应用是否具有广泛性。
一、国外研究概况
- 轮毂电机电动汽车技术国外研究概况
国外运用轮毂电机驱动技术的有以下几款主要车型。
美国通用公司以此前发布的燃料电池概念车“Autonomy”以及线控技术燃料电池概念车Hy-wire为基础研发，提出了以燃料电池为基础的轮毂电机式电动汽车“Sequel”，；通用动力公司为美国军方研制了新式“悍马”越野车。日本以Keio大学清水浩教授领导的电动汽车研究小组、普利斯通公司、三菱汽车公司、丰田汽车公司为主要代表，Keio大学清水浩教授领导的电动汽车研究小组分别推出了IZA、ECO、KAZ等产品，最近又与企业合作研发8轮轮毂电机驱动式电动汽车“Eliica”；丰田汽车公司发布了FINE-N燃料电池概念车；三菱汽车公司研制了Colt EV、MIEV系列的第三代电动轮样车。在欧洲，法国TM4公司研制了一体化的电动轮，目前该产品已装配到标致的C-Metisse概念车上；法国标致雪铁龙集团、德国大众公司、德国西门子公司分别研制了quark、R-zero、ecomer电动轮汽车；具有代表性的法国米其林公司研发了高科技产品——的主动轮轮胎。澳大利亚国立科学机构CSIRO与悉尼科技大学共同开发了一体化轮边驱动系统，并应用在三轮太阳能电动车“Aurora”上 [1] 。
- 差动转向技术国外研究概况
对于轮毂电机驱动电动汽车的差动转向，国内外相关的研究较少。“差动”的概念大多数运用在军用车辆和履带式车辆上，暂时没有相关的车型投入生产或使用。国内外仅有少数大学和研究机构对差动转向做了系统的研究。
国外而言，东京大学的一实验室，率先开展了对轮毂电机驱动车辆的深入研究。其通过对直接横摆力矩的控制，确定双侧转向车轮的转矩差值，并以各个车轮所受到的侧向力为参考，控制车辆各个车轮的纵向力与侧向力的矢量和相等，确定转矩在各个车轮上的分配 [2] 。通过模型匹配，直接利用地面因双侧轮毂电机转矩不同产生的纵向力的差值，产生横摆力矩直接影响车辆姿态，控制车辆实际的横摆角速度跟踪由参考模型决定的目标横摆角速度，属于横摆力矩控制层面 [3] 。在前轮主动转向控制方面，其结合轮毂电机的驱动力观测器，设计了前馈扰动补偿器以及基于扰动观测器的反馈扰动补偿器，通过利用前轮主动转向，实现横摆运动稳定性鲁棒控制 [4] 。2012 年美国俄亥俄州立大学的 Yan Chen 等在四轮独立驱动电动汽上研究了前轮差速、后轮差速和全轮差速三种差速模式，在仅用两轮驱动时通过被动轮转速估计车速和横摆角速度，在全轮驱动时通过高精度 GPS 进行测量，在车辆转弯工况下对比分析了三种差速模式的优劣 [5] 。
- 国内研究概况
- 轮毂电机电动汽车技术国内研究概况
与国外相比，在这个领域中,我国的研究起步较晚。2002年到2005年间，同济大学先后推出了“春晖”系列轮边驱动电动车，它们均采用四个低速永磁直流无刷外转子型轮毂电动机直接驱动 [6] ；2004年，深圳比亚迪公司于北京车展上发布了名为ET的四轮独立驱动电动轮车；哈尔滨工业大学爱英斯电动汽车研究所研究了EV96-1电动汽车 [7] ；另外，吉林大学和天津一汽夏利汽车联合开发的串联混合动力电动汽车，同样是采用电动轮独立驱动技术，该车前轮采用混合驱动系统，后轮由两台轮毂电机组成独立驱动系统。
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