我国幅员辽阔,是一个受气候影响显著、森林火灾频发的国家,火灾发生率远超世界平均水平。铰接式履带车在沼泽、山林、涉水路面均具有良好的通过性,也被称为全地形车,具有出色的爬坡、越障能力。此外,相比于传统森林消防车,铰接式履带车的大载重量可以使消防车在作业时携带更多水源与救援物资,提高了持续作战能力,对森林火灾的防控具有重大意义。本文主要针对30t铰接式履带消防车的爬坡性能进行了稳定性的理论分析与仿真验证,并对车辆的横摆稳定性进行控制研究。基于Pro/E搭建整车的虚拟样机模型,对组成铰接式履带消防车的关键系统进行了介绍。在履带地面力学的研究基础上应用经典力学理论对铰接式履带消防车的爬坡过程进行动力学分析,分别计算了满载时车辆在斜坡横向行驶与纵向行驶时的最大爬坡度;考虑到消防车的特殊性质,后车非满载时不同水量变化会导致液体横截面形状发生改变,对质心位置造成影响从而影响车辆的爬坡性能。当液体体积较小时,横截面形状为三角形,随液体体积增加,截面形状会先变成平行四边形,随后变成梯形最终变为满载。故按照上述三种截面形状分别计算车辆在斜坡行驶的最大爬坡度;选取爬A字形坡道的工况模拟车辆通过林间土坡,由于铰接机构在通过A字坡最高点时前后车只有一对负重轮着地,此时铰接机构受力最大,可能发生失稳。故选取最危险的车辆姿态,对前、后车的质心坐标进行计算,建立动力学模型计算此时铰接机构受力,结果表明车辆可稳定通过坡度角为20°的A字形坡道的尖点。基于多体动力学仿真软件Recurdyn对车辆的爬坡过程进行仿真,验证第3章爬坡性能理论分析的结果。首先,构造相同坡度角不同土壤条件的斜坡路面文件,选取车辆侧倾角作为稳定性评价指标对仿真结果进行分析,对比不同土壤对车辆爬坡性能的影响。其次,构造土壤条件相同而坡度角不同的路面以研究坡度角对车辆爬坡性能的影响。针对仿真结果中坡度角增大时车辆出现行驶偏向导致侧翻的问题,采用PID控制器进行差动控制并提出防侧翻控制方案。最后,以坡度角20°为例对车辆通过A字坡的过程进行动力学仿真,结果表明车辆可以稳定通过坡度角为20°的A字坡。为进行横摆稳定性研究,建立二自由度转向动力学模型,基于LQR设计“前馈+反馈”控制器,通过Matlab进行直接横摆力矩控制,并选圆周转向工况进行仿真实验验证控制器效果,结果表明经横摆力矩控制后,车辆能以更小的超调量快速回稳,有效提升了驾驶的安全稳定性。