随着“更加轻便、更加机动、更加灵活”成为陆军发展主流思想,轮式装甲战车成为发展趋势,提高轮式车辆的机动性、灵活性及稳定性,成为了必然研究科目,基于阿克曼定理的四轮独立转向技术为此提供了可行的方案。本文针对当前四轮独立转向技术研究的不足,结合系统仿真软件MATLAB、最优控制理论以及多体动力学软件ADAMS,对四轮独立转向车辆的系统建模、系统控制和运动学等问题进行了较为深入的研究,得到了具有创新性的研究成果,对发展四轮独立转向技术具有重要的理论和工程应用价值。本文主要工作与成果如下:1、首次建立了三自由度四轮独立转向车辆系统数学模型,根据控制策略推导了三自由度四轮独立转向车辆四轮转角的函数表达式,在此基础上,建立系统控制SIMULINK模型并进行了仿真分析,结果表明:在零稳态质心侧偏角控制策略下,四轮独立转向车辆的低速机动性能和高速操纵稳定性较之前轮转向、四轮转向车辆有明显提高。2、对三自由度四轮独立转向车辆模型进行了状态空间描述,在此基础上,引入最优控制器,首次建立了含线性二次型最优控制的三自由度四轮独立转向车辆SIMULINK模型,对原四轮独立转向车辆SIMULINK模型及含最优控制的四轮独立转向车辆SIMULINK模型进行仿真,分析得出:设计的最优控制器能够增强车辆系统的稳定、快速、准确性及高速抗干扰能力。3、运用PRO/ENGINEER和ADAMS/View创建了四轮独立转向车辆虚拟样机模型,通过仿真试验得到了转向横拉杆位移与轮胎转向角之间的二阶拟合函数关系,对四轮独立转向车辆转角采用基于三自由度的控制方法,并对四轮独立转向、四轮转向和前轮转向车辆虚拟样机模型进行了运动学仿真,进一步探讨了四轮独立转向车辆转向的运动规律,认为四轮独立转向车辆转向过程比前轮转向、四轮转向车辆更为平稳,并且中高速时超车性能优越。4、结合实际首次对车辆不同行驶模式下的四轮独立转向的运动学进行了仿真研究,得到了斜行、原地转向等行驶模式的转向与驱动力控制方法。