具有着陆功能的高速载人月球车是一种利用悬架自身弹簧阻尼着陆缓冲的新型载人月球车,具有行驶速度高、有效载荷质量大以及行驶平顺性好等特点。其悬架是基于双叉臂悬架的一种可承受着陆冲击不等长双叉臂悬架,调整悬架阻尼以实现着陆和行驶功能对动力学特性的不同需求。因此,研究月球重力环境下月球车悬架动力学特性是设计载人月球车的第一步。然而月球环境中车轮容易离地,常用于车辆动力学研究的K&C模型不能反映车轮离地状态。因此,本文针对悬架动力学特性的建模、月地不同条件下动力学特性对比与悬架优化设计等方面进行研究,主要包括以下几个部分:首先,设计了一种具有着陆功能的高速载人月球车悬架。在此过程中,先将载人月球车的整体设计指标和要求转化为悬架的设计需求,提出了悬架的设计方案;基于车辆设计方法,针对月球环境和月球车功能需求对悬架参数进行了初步计算;基于机构运动学,对悬架运动学进行建模并利用ADAMS车轮试验台进行了模型验证;在MATLAB软件中完成了车轮定位参数分析和悬架优化设计。其次,完成载人月球车行驶及着陆动力学建模。在此过程中,先建立月球车典型路面工况路面谱模型,并利用赫兹模型建立月球车刚性车轮轮地接触模型;在行驶及着陆动力学建模过程中,考虑月球车车轮离地情况;在侧倾稳定性模型建立中,针对月球车匀速转弯工况,提出侧倾稳定因子用于评价月球车侧倾稳定性,并分析月球车设计参数和工况条件对侧倾稳定性的影响;利用Simulink模块将月球车各部分模型数据关联,搭建与ADAMS联合仿真的动力学模型。最后,利用ADAMS仿真结果和模型计算数据比对验证月球车行驶及着陆动力学模型;通过改变重力条件和整车质量,分析月地不同条件下月球车动力学特性变化原因,得出月球重力环境使得车轮易离地的结论;利用侧倾稳定性模型分析悬架参数和工况条件对月球车侧倾稳定性的影响,并提出通过训练宇航员驾驶习惯改善侧倾稳定性的方法;针对着陆工况,利用着陆模型,计算在设计指标范围内着陆阻尼设计范围;针对车轮离地问题,利用定点理论结合非对称阻尼设计方法,在正弦输入时可极大改善车轮离地问题,得到动力学综合特性良好的月球车悬架。