目前重型半挂车以其运量大、效率高和成本低的优点,逐渐成为道路运输最重要的载运工具之一。而重型半挂车导致的交通事故占特大交通事故的比例也越来越高。本文主要研究了半挂车主动转向系统,以改善半挂车的路径跟随性能和侧倾稳定性能为目标,提高重型半挂车道路安全性。首先分析当前主要的几种半挂车转向系统,接着研究半挂车主动转向系统结构和工作原理,分析其系统特点。随后以重汽ZZ4257V33247NIB/V2PC型号牵引车和TAZ94000TJ Z型号半挂车为例,利用Trucksim建立重型半挂车非线性整车模型,作为本文研究对象。其次,考虑到重型半挂车工况复杂,为实现各种工况下最优控制,提出路径跟随控制策略和侧倾稳定性控制策略。路径跟随控制策略以半挂车尾部跟随第五轮为原则,根据低速、高速时第五轮侧偏角计算方式的不同,分为低速路径跟随控制策略和高速路径跟随控制策略,结合形成前馈加反馈的路径跟随控制策略。侧倾稳定性控制策略用于高速工况,以半挂车侧向加速度为控制对象,利用LQR技术设计,目标是改善车辆高速工况的侧倾稳定性。最后,基于Trucksim-Simulink联合仿真,进行重型半挂车主动转向系统路径跟随性、侧倾稳定性的研究。针对重型半挂车低速转弯工况,速度低且转角大,控制困难等特点,通过路径控制策略实现了重型半挂车良好的路径跟随、减小了轮胎磨损。半挂车主动转向系统使其在低速至高速,空载与负载,稳态或瞬态工况下,都实现了最优的路径跟随性能。且其瞬态侧倾稳定性也优于其它半挂车转向系统。基于SAE J2179工况的对比仿真表明,路径跟随控制在路径偏移、质心侧偏角及横摆性能上更优;而侧倾稳定性控制则在侧倾角、侧向加速度及后端放大率等指标上更优。提出使用路径跟随控制策略进行平稳工况下的路径跟随控制,使用侧倾稳定性控制策略进行危险工况下的侧翻控制,达到充分利用两者优势的目的。高速、高附和负载时,半挂车主动转向系统能够在双移线工况下控制车辆不侧翻,提升了道路安全性。