车辆的运动特性可以通过运动学模型和动力学模型来描述。

首先，我们来探讨较为基础的运动学模型。与此同时，还存在一个更深入的动力学模型。两者的核心差异在于：运动学模型聚焦于物体的位置与姿态，而动力学模型则侧重于物体的线速度和角速度变化。运动学从几何学视角研究物体的运动规律，涵盖了物体在空间中的位置、速度等随时间发生的变化，这种描述十分贴切。接下来，我们详细解析运动学模型。

为了实现对车辆运动的精确控制，我们首先需要为其建立一个数字化的模型。模型的精确度越高，对车辆运动的描述就越准确，从而确保车辆跟踪控制的效果达到最佳。除了真实反映车辆特性外，建立的模型也应尽量简洁易用。车辆模型大致可分为运动学和动力学两大类。

运动学模型（Kinematic Model）将车辆视为一个刚体，主要关注车辆的位姿（包括位置坐标和航向角）、速度以及前轮转角等因素，而忽略所有力的影响。

相对而言，动力学模型（Dynamic Model）则需考虑车辆与地面之间的相互作用力，如轮胎侧偏现象等。

无论是建立运动学模型还是动力学模型，其核心思路都是通过构建状态空间方程，以便通过输入控制量来得到期望的状态值。通常情况下，这些方程都是基于误差（如位置误差、航向误差等）的状态空间方程。

为了简化模型，我们常采用单车模型来模拟四轮车辆的运动。在这个模型中，车辆的两个前轮用一个车轮替代，两个后轮也用一个车轮替代。由于车辆通常是后轮驱动、前轮转向，因此我们可以假设后轮转向角为0。

值得注意的是，在真实的四轮车辆模型中，两个前轮的转角并不相同，靠近内侧的前轮转角会更大（即阿克曼转向）。

接下来，我们来探讨一下运动学模型的几个关键限定条件：

1.在低速行驶时，我们忽略了轮胎的侧偏特性，因此点A和点B的速度方向分别与前轮和后轮的方向一致。

2.该模型仅考虑车辆在XOY平面上的运动，即车辆的前后、左右移动以及绕Z轴的旋转。

3.基于之前提到的假设，即两个前轮的转向角相同，我们可以将它们合并为一个轮胎，从而采用单车模型进行模拟。

4.车身及悬架系统被视为刚性的，不考虑其弹性变形。

总结来说，车辆的运动学模型建立在一系列假设条件之上，特别是在低速情况下。这些假设包括：车辆没有横向速度分量，从而质心侧偏角β为0，使得车辆的航向角等于车辆的横摆角。同时，由于是在低速条件下，我们也忽略了轮胎的侧偏特性。运动学模型相对简单，通常用于低速情况下的设计。