随着摩托车工业的迅猛发展，我国目前已成为世界摩托车最大生产国，但并非是生产强国。与国外先进摩托车生产制造商相比，我国企业普遍缺乏摩托车先进设计和制造技术，其中一个重要领域是以车辆动力学为基础的车辆虚拟样机仿真技术。利用摩托车车辆虚拟样机技术，不断进行技术革新，对提高产品科技含量和竞争力有着重要的意义。本文在继承和借鉴前人理论和研究成果基础上，针对单轨迹车辆“人-车-道路”闭环系统进行动力学特性研究和建模仿真，主要开展以下研究工作：首先分析了摩托车简化车辆模型动力学特性：抓住单轨迹车辆运动特征，把整车简化为侧向、横摆、侧倾和转向四个运动自由度，并对常见工况下车辆稳态和瞬态响应以及模态稳定性等车辆动力学特性进行了分析。然后围绕着实际复杂车辆“人-车-道路”闭环系统进行系统建模，对摩托车轮胎复杂非线性、整车多体动力学模型以及驾驶员模型建模技术做了具体研究：在UniTire汽车轮胎模型的基础上，结合摩托车轮胎特征建立适合于大侧倾角下仿真分析的摩托车UniTire MC轮胎模型；在SimMechanics/Simulink环境下进行摩托车整车多体动力学特性建模，模型考虑悬架非线性特性，并且使用UniTire MC轮胎模型来表达轮胎复杂的非线性特性；建立了基于“预瞄-跟随”理论并且考虑驾驶员驾驶特性的最优加速度摩托车驾驶员模型和基于最优控制理论的最优预瞄摩托车驾驶员模型。并在SimMechanicsSimulink环境下完成整个“人-车-道路”闭环仿真系统集成。最后，在集成的“人-车-道路”闭环系统基础上，对车辆模态稳定性、侧倾稳定性，以及在典型操稳试验工况下对“人-车-道路闭环系统”进行了仿真试验，分析了单轨迹车辆操纵稳定性一些基本概念。