随着智能车技术的发展、车辆操纵性能的提高和交通环境复杂程度的增加,车辆为保证自身安全需要应对的情况也更加复杂。这给车辆动力学领域的研究带来了新的机遇和挑战。而目前的车辆平面运动系统动力学研究往往针对稳定区域进行,需要对失稳区域也给予关注。并且现存方法也面临着表征区域内部状态点间差异性困难,对高自由度（≥3）车辆系统泛化能力弱等局限性。因此开展车辆动力学的全局（稳定区域和失稳区域）特性研究,探索能揭示车辆全局区域特性的新方法,具有重要意义和应用前景。为此,本文在深入研究和分析车辆动力学领域相关研究成果后,提出了面向车辆平面运动系统动力学全局特性分析的耗散能量定量方法。以“针对现有方法局限性、提出耗散能量新方法、分析对比方法的有效性、应用新方法分析车辆动力学特性,解决问题和验证结论”为研究步骤,开展全文内容研究。主要的研究内容如下:首先,提出了面向车辆全局动力学分析的耗散能量方法分析了二、三、五自由度车辆模型的相轨迹特性,针对车辆系统的能量耗散特性首次提出了基于耗散能量的车辆动力学定量分析方法。基于车辆模型推导并验证了相应的耗散能量计算公式。揭示了车辆全局状态空间中能量分层现象,提出了基于耗散能量梯度求解稳定区域的方法。通过对不同时间段内的耗散能量进行分析,说明了系统随时间演化的收敛特性,并计算了车辆平面运动系统的功-能分量关系。说明此方法满足了对车辆动力学全局特性进行定量分析的需要。其次,对耗散能量与经典定量方法进行了对比和有效性分析首次将定量方法应用于揭示车辆平面运动系统全局特性。并将耗散能量与李雅普诺夫指数、纵向速度之差、侧偏角和收敛时间四种定量指标进行了对比分析。在对比中,从相轨迹收敛和车辆性能等方面,讨论了基于各个定量指标的方法在揭示车辆平面运动系统全局特性时的优缺点,完善了相关定量分析方法和理论。说明了耗散能量能在一定程度上体现稳定区域内相轨迹整体的收敛速率,也能用于评价车辆性能意义上的稳定性。体现了定量方法在揭示车辆系统动力学全局特性时的优势,说明了耗散能量方法用于车辆平面运动系统分析的有效性。然后,基于耗散能量方法开展了针对车辆系统动力学特性的分析首先,分析了系统要素对全局动力学特性的影响,即轮胎力横纵耦合、驱动方式和驱动力矩对系统全局特性的影响。说明了系统要素不仅仅会对车辆系统稳定区域的大小和形状产生影响,而且会对车辆失稳区域内部的动力学特性,如条带状区域的位置和形状产生非常明显的影响;然后,建立了轮胎力特性与车辆稳定区域的非线性映射关系,说明了改变特定的轮胎参数,不一定会对整个稳定区域边界造成显著影响,而是会对稳定区域边界中的局部造成显著影响。为基于工况权衡轮胎选型这一工程应用问题提供了动力学指导,完善了对车辆系统状态稳定区域的分析工作;最后,提出了基于耗散能量动态分岔特性的驾驶稳定区域求解方法,说明了其与平衡点分岔法的关系,改进了理论分析方法,使其对高自由度系统的泛化能力更强,完善了（驱动-转向）空间的动力学理论。最后,基于CarSim验证了本文关键的核心论点为了针对性地验证方法和分析结果的正确性,基于CarSim完成了验证工作。包括验证了全局区域内的耗散能量分层特性的正确性;验证了轮胎力特性与稳定区域的映射关系的正确性;验证了车辆分岔与耗散能量突变结论的正确性。也说明了耗散能量方法应用于高自由度系统时良好的泛化能力。综上所述,本文提出了针对车辆系统动力学全局特性分析的耗散能量定量分析方法。并且首次基于耗散能量方法、李雅普诺夫指数方法和车辆性能相关指标,多角度、多方面、定量地揭示了三维状态空间中车辆平面运动系统的动力学全局特性以及系统随控制量变化的演化规律。然后计算了轮胎力特性与车辆稳定区域间的非线性映射关系。提出了利用系统动态分岔特性的分岔点计算方法。为车辆平面运动系统全局动力学分析提供了新方法和新思路。