目前,汽车列车大多是半挂列车或者全挂列车,其挂车数量一般为1~2节,挂车都是被动的跟随牵引车行驶,当列车转弯时挂车的跟随性差,易出现甩尾现象,稳定性差,整个汽车列车的通道宽度很大,容易引起交通堵塞和安全事故。本文主要通过对主动转向式汽车列车转向的控制研究来增加挂车数量、改善挂车跟随性、减小列车的通道宽度,进而提高汽车列车的转向机动性和安全稳定性。通过介绍主动转向式汽车列车的结构特征和控制方案,比较常见汽车列车挂车的连接装置,参考全挂汽车列车具有良好转向跟随性的充要条件,分析全挂汽车列车的转向特性,得出牵引车转向内、外轮速度差与牵引车和挂车之间的转向角关系。根据牵引车转向内、外轮速度差,主动控制连接在牵引车和挂车、挂车和挂车之间两根液压杆的伸缩变化。通过液压杆的伸缩变化改变牵引车和各个挂车之间的转向角,使其满足全挂汽车列车良好跟随性的充要条件,从而实现主动转向式汽车列车的转向控制。选用仿真软件ADAMS和MATLAB为研究工具。在运动学动力学仿真软件ADAMS中建立主动转向式汽车列车虚拟样机模型;创建样机控制输入、输出状态变量。采用PID控制算法,用过程控制思想在MATLAB/Simulink中建立闭环控制系统模型,设置虚拟样机模型和控制模型接口通信参数,进行联合仿真。仿真结果研究表明:主动转向式汽车列车相比普通全挂汽车列车具有更好的挂车跟随性、较小的列车通道宽度,极大地提高了列车的转向机动性和稳定性,可以实现一车多挂等优点。制作主动转向式汽车列车小比例实物模型,设计控制系统电路,编写控制算法程序。直观地观察主动转向式汽车列车的转向机动性,验证主动转向汽车列车在转向时挂车随牵引车的跟随性及主动转向汽车列车的可实现性。