赛车是一种对操纵性要求极高的车型。赛车制动系统能否高效可靠的工作会影响到比赛过程中车手的人身安全和比赛的最终结果。因此改善方程式赛车的制动性能,提高制动系统的工作可靠性,对充分发挥赛车的潜力具有重要作用。通过对制动系统性能要求的理解,详细介绍了各类制动系统的基本组成结构以及制动效能产生的工作机理,并按照作用形式进行功能分类,并对不同形式的制动系统进行比较,选择适合赛车使用的制动系统形式。根据国家法规和大赛的规则要求,利用汽车理论知识建立整车制动受力模型,确定制动系统的主要参数。对前后制动器制动力分配比进行数学建模和优化,得到具有好的制动性能和高制动效率的最优制动系统设计参数。通过对传热学以及摩擦生热理论的理解,对盘式制动器温度场进行研究。为了提高计算效率并保证分析精度,对制动器进行相应的结构简化处理,建立了制动器的有限元分析模型。对制动器的温度场进行分析,建立制动器三维瞬态热传导微分方程,并根据相关的公式确定分析所需要的热学参数。利用ABAQUS软件对盘式制动器进行热结构耦合仿真分析,发现制动器的温度与制动器的尺寸有关。采用MATLAB里的多目标遗传优化算法,以制动器温度和尺寸为目标,进行多目标优化,得到优化后的制动器性能参数。最后,为了提高制动系统的可靠性,降低生产制造和维修成本,运用可靠性分析的理论和方法,分析了制动系统常见的故障模式及其产生原因,建立制动系统功能失效故障树,并对故障树进行定性和定量的分析。