相对于传统两轴单体汽车,半挂汽车列车采用牵引车和半挂车的组合方式,通过牵引点连接,在制动过程中,牵引车和半挂车的运动相互耦合、相互影响,失稳形式更加复杂和难以预测。本文在分析总结国内外半挂汽车列车制动控制方法基础上,提出基于滑移率优化分配的制动力分配控制策略。首先,为提供一种可行的制动力控制方法,对制动车辆模型进行理论上的分析,建立简化的车辆单轮、单轨汽车列车非线性模型,并分别在两种车辆模型的平衡点处进行线性化处理得到线性化后的模型。利用李雅普诺夫稳定性判定方法对线性化的车辆模型系统的稳定性进行分析,得到系统稳定时滑移率的取值范围以及车辆参数(如速度、法向载荷)对系统稳定性的影响。其次,为提高半挂汽车列车制动时的制动性能和横向稳定性,考虑牵引车和挂车之间的相互作用,建立关于各轴滑移率加权和的目标函数,提出基于滑移率优化的制动力分配策略。因目标函数中涉及到牵引车、半挂车各轴的纵向力,采用扩展卡尔曼滤波方法估计各轴的轮胎力,实时比较牵引车与挂车的制动力来调整目标函数中的权重系数,以各轴滑移率加权平方和的最小值为目标,得到优化的目标滑移率。利用PID控制制动力分配实现所期望的滑移率,优化分配牵引车前轴、后轴和挂车轴之间的制动力。通过Matlab与TruckSim联合仿真对优化分配方案进行了验证分析,在估计出轮胎力的基础上,通过基于遗忘因子最小二乘法实时估计路面附着系数,测试了干燥与湿滑两种路面附着情况以及直线与弯道两种路况下的制动性能。结果表明,所提出的制动力优化分配策略在不同的制动工况下能够显著改善车辆的制动性能和横向稳定性。