汽车独立悬架和转向系统是一个具有空间结构的多体系统，其构件之间的运动关系十分复杂，通过传统的计算方法分析该系统的各种特性非常困难，对系统参数进行优化设计更是很难达到理想的效果。而且，传统方法忽略了空间角度的影响，难以获得符合实际的分析结果。因此，模型更接近实际的多体力学的方法在汽车独立悬架和转向系统的研究中起到了重要作用，为该系统的设计和开发提供了一种先进可靠的方法。　　 本文把双横臂悬架和转向系统看作整体，利用多体力学中的凯恩方法建立了系统的多体模型，列写了系统的较低序号物体阵列，建立了系统运动方程以及约束方程，提供了一种使用MATLAB遗传算法工具箱精确求解非线性约束方程的方法，用MATLAB语言编写了通用的运动分析程序，可方便地进行系统的运动分析和方案的比较。　　 以阿克曼定理为理论依据，以转向总误差为目标函数，考虑到实际要求中转向误差的合理分布，加入了三维连续性权重函数，建立了系统优化模型，编写了调用MATLAB遗传算法优化工具箱的优化程序。　　 在理论研究的基础上，以某一实际车型的双横臂悬架和转向系统为例，进行了运动分析和优化设计，结果表明优化后转向误差明显减小，车轮外倾角、主销内倾角、主销后倾角和轮距变化量等参数也有明显改善。最后利用ADAMS/View对优化前后的转向误差及前轮定位参数进行了仿真验证，仿真结果与程序运算结果具有高度一致性，从而验证了基于凯恩方法的双横臂悬架和转向系统运动分析模型和优化模型的正确性以及程序的正确性。