基于四轮转向(Four Wheel Steering,简写为4WS)汽车在低速转向行驶时的机动灵活性以及在高速转向行驶时具有良好的侧向稳定性,论文结合重庆市教委科研项目《汽车四轮转向模式及智能控制技术研究》对四轮转向系统进行了研究,对国内外现有的汽车4WS建模方法及已建模型进行了分析、数值仿真和比较,找出较为适于汽车四轮转向数学建模的方法,建立了一个四自由度(包括汽车的侧向运动、横摆运动、车身侧倾和车身俯仰四个自由度)的汽车4WS非线性动力学数学模型,并在MATLAB下进行求解和数值仿真。由于该模型较强的非线性因素,可视化仿真困难,将数学模型用带反馈回路的神经网络代替,在MATLAB下进行训练,并转化为具有多输入、多输出端口、具备动力学行为的SIMULINK形式。在此基础之上,论文对汽车在各种控制条件下的转向模式进行了分析,建立了汽车4WS控制模型,在控制模型中,作者采用了模糊控制器对汽车的转向模式进行判断,并根据汽车转向时的力学及几何关系对后轮在某一转向模式下的转向角度进行了推导。论文对现有的轮胎力模型进行了分析和比较,研究了四轮转向过程中轮胎的瞬态特性。在建立汽车4WS系统的数学模型过程中,作者采用“统一轮胎”模型作为汽车4WS的轮胎力学模型。最后,论文在理论研究的基础上运用计算机仿真技术对四轮转向系统的控制过程进行仿真,分析其控制效果,并与汽车前轮转向模式相比较,验证了理论研究结果的正确性和可行性。