月球车是一种能在复杂的月球地形上行驶与探测的机器人。随着中国月球探测工程——“嫦娥工程”的开展,对月球车的各项研究的意义也随之凸显。由于月球表面遍布着各种陨石、碎块、以及火山坑等障碍,月球车一旦无法跨越障碍或者陷入月壤而无法行驶,远在地球操作的人类将无法帮助月球车脱离困境,使探月计划蒙受巨大损失。因此,对月球车的通过性能进行评估至关重要,本文的主要研究内容就是月球车轮的通过性能。月球车的通过性能是整车动力学、轮壤接触动力学等的综合效应。通过性主要解决两方面的问题：一是车辆在各种表面环境如平面、坡面、障碍物等的越过通行能力；二是通过时的能量效率管理。其中,对于轮壤接触动力学是研究通过性能的基础。首先,在理论上推导了三维地形下车轮的受力关系,建立了轮壤接触动力学模型。其具体内容是基于Bekker的二维地形理论基础,将轮壤接触动力学模型向三维地形进行了拓展,通过对自然地形参数处理,并结合虚拟样机技术建立车轮模型,提出了适用于自然地形的轮壤接触动力学模型。然后,以轮壤接触动力学模型为基础,通过对ADAMS软件进行二次开发,实现了车轮的动力学仿真和控制。其中,该仿真方法具有以下特点。第一,借助所推导的轮壤接触动力学模型,可以轻松实现车轮所受的垂直力、挂钩牵引力、压实阻力以及阻力距等力和力矩的计算。第二,利用ADAMS软件的仿真优势,实现了车轮在自然地形下的动力学仿真。第三,提出了单个车轮在自然地形下行驶的动力学仿真方法,并输出车轮所受到的力与力矩；通过将以上力与力矩在大地坐标系下进行投影,运用控制子程序对车轮进行控制。最后,选定两种特定地形参数,进行理论推导,并将所得结果与仿真结果比较,验证了该动力学仿真方法的正确性。