随着我国经济的快速发展,人口密集城市越来越多,城市交通的需求呈现出多元化的态势。现有的城市交通包括公交、地铁、轻轨、快速公交、共享交通等,极大的丰富了人们的出行。在现有交通工具的基础上,提出新一代的城市交通工具-虚拟轨道车辆。虚拟轨道车辆是基于橡胶轮胎/充气轮胎、轮毂电机、自动循迹技术、新能源的电车,不仅降低了建造和运行成本,也保证了运量和安全,同时灵活性和适应能力强,环保节能。虚拟轨道车辆也面临以下三个问题:主动循迹控制问题、驱动控制、动力学性能。为研究动力学性能,探究悬挂参数、动力学和控制系统的关系,对虚拟轨道车辆的动力学性能进行分析。耦合模型中主动循迹控制和驱动控制也有一定的涉及,将机械系统和电气系统结合成耦合的整体,建立了考虑胎地耦合和机电耦合的多体动力学联合仿真模型,分析了悬挂参数和控制参数的影响,并对整车动力学进行预测分析、服役性能分析。本文的主要内容有:首先,建立以胎地耦合、直接转矩控制、横移PID控制为基础的八轮独立转向驱动的多体动力学联合仿真模型,重构各个速度等级和各种线路的A级路面不平度,考虑一定的轮胎非线性特性、悬挂的非线性特性;分别建立纵向动力学方程、横向动力学方程、垂向动力学方程、曲线运动方程,分析了八轮独立转向驱动的虚拟轨道车辆稳态曲线通过的部分参数;其次,以优化动力学性能和控制系统动态性能为目标,结合横移控制系统、驱动系统和多体动力学,对一系垂向减振器及节点刚度、一系摇头刚度和摇头阻尼、一系垂向刚度、二系垂向减振器及节点刚度、二系垂向刚度、横移控制系统的P、I、D三项参数进行分析和选定;最后,基于通过优化选定的悬挂参数,对虚拟轨道车辆在直线和曲线路段的工作状态进行预测分析,根据其服役状态下可能遇到车身悬挂和外界环境的各种情况,对虚拟轨道车辆动力学分析。综上所述,对多系统耦合的虚拟轨道车辆模型进行动力学仿真研究,其动力学性能优良,可以满足多种运行工况,为虚拟轨道车辆的下一步研究和研制提供理论基础和技术支持。