国产摩托车由于早期研发重视程度不足,其在非直线运动工况下动力学性能与发达国家同类产品差距明显。因此,为提升我国摩托车的产品竞争力,进行非直线工况下摩托车悬架系统动力学的相关研究很有必要。以某国产摩托车为研究对象,针对摩托车在非直线工况下高速行驶时悬架系统的抖动（wobble）和摇摆（weave）问题,建立摩托车动力学模型和控制系统模型进行仿真分析,利用灵敏度分析及多目标优化等方法,完成悬架系统参数的优化分析,将优化前、后的目标响应结果进行对比,并运用根轨迹理论进行验证。主要研究内容如下:（1）为保证仿真结果的正确性,在国内外研究基础上,利用MATLAB/Simulink建立控制系统模型,并通过仿真得到建立模型的行驶路径与预设路径偏差是否在允许范围内,从而验证所建立的控制系统模型的正确性。（2）利用拉格朗日方法推导摩托车运动方程,建立摩托车多体动力学模型并完成动力学仿真分析,仿真现象与摩托车抖动问题基本符合。（3）针对该摩托车的抖动问题,建立优化问题的数学模型,对比分析各优化算法的特点,选择NSGA-II算法完成前悬架系统的优化分析。优化后前轮质心位置横摆角速度和侧向加速度极值分别减少18.1%、36.0%,该摩托车抖动问题得到明显改善。（4）综合考虑抖动和摇摆问题,对摩托车前、后悬架系统设计参数进行灵敏度分析以识别关键参数。基于灵敏度分析,得出优化设计参数。对比分析各类优化算法,选择NSGA-II算法完成前、后悬架系统设计参数的多目标优化。优化后转向系质心位置侧倾角速度降低了27.1%、转向系质心位置横摆角速度降低了17.6%、整车质心位置侧倾角速度降低了5%、整车质心位置横摆角速度降低了15.2%,该摩托车抖动和摇摆问题得到解决。（5）对比优化前、后摩托车各项性能指标,并利用根轨迹理论对比分析优化前、后摩托车的抖动和摇摆模态稳定性。结果表明:优化后摩托车抖动和摇摆模态稳定性均优于优化前,且均处于稳定区域,验证了优化方案的可行性和有效性。通过对摩托车前、后悬架系统参数的分析,运用灵敏度分析方法,确定了分别影响前、后悬架动力学性能的悬架设计参数。针对前悬架的抖动问题和后悬架的摇摆问题,对前、后悬架设计参数进行多目标优化,解决了非直线工况行驶时悬架系统的抖动和摇摆问题,整车行驶稳定性得到明显提升,以较高的工程应用价值。