制动抖动作为一种典型的车辆故障,给汽车的平顺性和安全性带来了危害。从制动抖动问题的首次提出到如今已有三十多年的研究历史,国内外的研究者在这一问题的研究上面取得了一些成果。然而在综述了这些研究成果之后,作者发现了在抖动的研究过程中存在一些不合理之处,主要可以归纳为两个方面:一是用来预测制动抖动产生的动力学模型的构建过程中存在一些过分理想化的假设,进而导致预测结果存在较大误差。另一方面是从系统的角度来对制动抖动问题进行优化的相关研究相对不足。基于制动抖动研究中存在的不足之处,本文将从制动抖动机理研究与优化设计两个方面开展研究工作,主要包括:首先,提出一种基于盘-块面弹簧接触的动力学模型,并且对系统的输入以及摩擦特性进行相应地符合实际工作条件的处理,然后对该动力学模型的Simulink模型进行仿真计算,并且设计对应的抖动台架试验对模型的正确性进行验证,研究结果表明,本文提出的改进的动力学模型在预测制动抖动的发生上的正确性以及适用性。其次,本文从振动源头控制这个方面出发,结合BTV(Brake torque variation,制动力矩波动)与BPV(Brake pressure variation,制动压力波动)的计算公式,找出影响制动抖动产生的关键参数,并在此基础上,提出两种抖动优化方案,以制动力矩波动BTV最小作为优化目标函数,对卡钳结构以及制动块钢背结构进行优化改进。然后,本文提出了一种简便高效的参数确定方法来确定优化后的制动系统各部件间的参数。在参数确定的基础上,代入所提出的改进的盘-块面弹簧接触动力学模型中,得到制动压力、制动力矩的时域响应以及BTV和BPV随时间变化的曲线,仿真结果所体现出的抖动特性与抖动机理研究的结论一致。最后,利用本文所提出的制动盘-块面弹簧接触的动力学模型的Simulink模型对优化前、后的系统进行仿真得到制动力矩、制动压力时域响应,以及制动BTV和BPV随时间变化结果,对比分析了优化前后的结果,可以得出结论:本文的优化制动抖动的研究方向能够达到减少制动抖动发生可能性的目的,在车辆设计初期,在寻找制动抖动避让技术方面提供车企一定的研究思路。