全挂汽车列车是由一辆牵引车和挂车组合而成的车辆。具有装载质量大、运输效率高、运输成本低等优点。由于牵引车和挂车的运动相互耦合,所以在运输过程中可能会出现很多不稳定现象,例如:高速行驶时的“蛇形”现象;过弯和高速紧急避障时的“倾覆”现象;车辆制动和倒车的“折叠”现象和“挂车甩尾”。因此,对全挂汽车列车进行控制是十分必要的。本文在国内外车辆评价指标的基础上针对操纵稳定性各方面的特性确定了全挂汽车列车操纵稳定性的评价项目及评价指标。基于牵引车和挂车的横摆运动和侧向运动,建立了全挂汽车列车的四自由度数学模型并进行了开环仿真。研究了全挂汽车列车结构参数对稳定性所造成的影响。通过对全挂汽车列车数学模型的简化研究,分析了挂车产生摆振的原因,根据动态系统的稳定性理论,得到了系统阻尼比的大小和系统稳定性之间的关系。在国内外对全挂汽车列车研究成果的基础上,对全挂汽车列车在制动时的直线稳定性进行了分析。建立了对牵引车后轮进行比例控制的模型,通过选用四种不同的比例系数,研究得到了当牵引车同相位转向和逆向位转向时所表现出的优缺点。基于LQR最优设计理论,对挂车前轮进行最优控制,使得全挂汽车列车的行驶轨迹有了大幅度的改善,并且提高了全挂汽车列车的操纵稳定性。人-车-路闭环系统操纵稳定性的仿真分析是研究汽车操纵稳定性的一个重要组成部分。把驾驶员、全挂汽车列车、道路作为一个整体可以更加科学系统地研究全挂汽车列车的运动学响应。首先利用MATLAB建立了蛇形试验道路和移线试验道路。搭建了驾驶员单点预瞄模型,为了提高挂车的跟随性,减少牵引车和挂车之间因为相互耦合所造成的影响,借鉴了驾驶员单点预瞄模型并进行扩展,给出了挂车前轮的转向控制率。考察不同车速下,挂车进行控制的全挂汽车列车和普通全挂汽车列车在跟随前进道路过程中的动力学响应。