重型汽车是汽车产品细分市场的重要组成部分,在国民经济和国防建设领域有着举足轻重的地位。相对于乘用车,其具有更大重量和外廓尺寸,通常安装多个车轴,且轴型布置形式多样,需要多轴参与转向。因此通过研究重型汽车的转向特性对改善其在转向时的机动性和稳定性,减少轮胎更换频次具有十分现实的意义。本文以某三轴重型载货汽车为研究对象,根据基本转向原理,推导了不同转向方式下的车轮转角的几何关系;详细推导了在双前轴转向的方式下转向系统的摇臂连杆机构的数学模型。根据理想转角关系对转向梯形的结构参数作了优化设计,并得到可行的优化结果。通过分析三轴重型汽车在转向时的动力学特性,建立了整车三自由度角输入数学模型。考虑轮胎侧偏和车体侧倾这两个不可忽略的因素,在Simulink仿真环境下分别建立关于轮胎和整车的多个仿真模型。通过仿真分析了转向方式、速度和车轴布置形式对三轴汽车的转向特性的影响,并对仿真结果作了分析和评价。基于整车二自由度模型,以转向时的质心零侧偏角为控制目标,以后轮转角为控制对象,推导出不同后轮转角的控制方程。研究了不同控制方法对汽车稳态响应参数的影响,然后基于Simulink建立不同控制方法下的角输入模型,对比和分析了后轮转角的控制方法对汽车转向特性的影响,同时验证了控制方法的有效性。