随着社会的不断发展和进步,城市人口规模大幅度增长,交通堵塞和汽车尾气的污染日益严重,人们越来越关注能源与交通的问题,环保理念深入人心。100%低地板车区别于传统的交通工具,具有运量大、方便快捷、绿色环保等优点,在许多城市得到应用和推广,而实现低地板的要求则需要解耦轮对的左右轮来降低车轴的高度。对于两个各自旋转的独立车轮,如何使其拥有主动导向的能力成为近几年研究的热难点问题。本论文首先从轮轨关系中最重要的蠕滑力和重力复原力切入,分析了传统轮对可以实现自导向而独立车轮没有导向能力的根本原因。同时运用轮对运动微分方程并求得特征多项式,分析了两种轮对导向的区别,从数学的角度验证了独立车轮不能导向的结果。其次在UM多体动力学软件前处理中建立轮对和转向架模型,分析了直线路段运行时的复位能力和曲线路段运行时的安全通过能力,结果表明独立车轮及其安装独立车轮的转向架都没有导向的能力,运行中受到激励发生偏移时,无法回到轨道中心线,并且在通过曲线路段时,独立车轮的轮缘和钢轨容易发生接触,造成轮对依靠轮缘导向运行,对安全性和稳定性产生很大的影响。然后分析了独立车轮主动导向的原理和方法,并分别推导出直线路段运行时和曲线路段通过时的控制目标。直线路段运行时,控制系统的输入端是车轮的角速度,并通过PID控制器中的比例控制计算出使轮对发生摇头的力矩,控制轮对摇头使其对中。曲线路段运行时,控制系统的输入端除了有车轮的角速度之外,还有整车的速度及缓和曲线及圆曲线处不断变化的曲率,通过PID控制器的比例控制计算合适的摇头力矩,控制轮对以在曲线路段上产生合适的冲角来平稳通过曲线路段。另外在主动导向分析的基础上,介绍了控制系统的组成及其相关检测系统在现实生活中的应用,证明了方法的可行性。同时在本章最后介绍了导向系统的控制过程,分析了控制系统如何使车辆实现直线对中和曲线安全通过的策略。最后建立了整车模型,验证了独立车轮轮对车辆没有导向的能力,根据主动导向控制的原理和方法搭建了Simulink导向控制模型,并和整车模型一块在UM软件的后处理中联合仿真,使独立轮对车辆直线路段运行发生偏移时可以回到轨道中心处和曲线路段运行时安全平稳地通过,证明了导向控制系统的可行性。