在普通齿轮齿条式被动悬架的基础上,采用偏心叶片泵设计制作了主动悬架系统,建立了车辆1/4模型,应用最优控制理论设计了主动控制器,基于MATLAB/Simulink建立系统模型进行仿真分析。结果表明,此偏心叶片泵式主动悬架对车辆行驶平顺性和乘坐舒适性的改善具有良好的效果,同时该悬架具有主动悬架的性能,且能量可以自给自足。

车辆在紧急制动、起步加速或者有较大承重时车身高度发生变化,这对车辆的操纵稳定性和乘坐舒适性很不利。为解决这一问题,在AMESim软件中搭建1/4车辆二自由度的液压悬架模型,并与传统的被动悬架模型进行仿真对比,验证了建模的可行性。在建立的液压悬架模型的基础上加入主动控制系统,建立主动液压悬架系统,实现了对车身高度的调节控制,使得车身高度由最初加载后的-10 cm调节到-2 cm,优化了80%,并且大大缩短了调节所用的时间,车身到达平衡位置所用时间由10 s缩短到了3 s,优化了70%。该方法提高了车辆在不同负载和不同工况下的乘坐舒适性和操纵稳定性。

为研究主动悬架车辆行驶平顺性,在7自由度整车动力学模型基础上,加入阀控非对称液压缸动力学模型并实现自适应控制,同时结合车辆主动悬架模块化控制思想和变论域模糊控制理论,以4个悬架作用点速度、加速度为输入,车身等效反作用力或力矩为输出,设计了变论域模块化模糊控制器。以B级模拟路面为输入,采用AMESim和MATLAB/Simulink软件对车辆行驶平顺性进行了联合仿真和分析,并以自制样车为对象进行了路面试验和台架试验,对仿真结果进行验证。试验结果表明:与被动悬架相比,主动悬架在降低车辆车身垂向加速度、俯仰角加速度、侧倾角加速度的均方根值方面效果明显,这些指标值在20 m·s-1车速下的仿真结果和台架试验结果分别降低了51.5%、47.2%、59.8%和36%、32.9%、33.4%;基于变论域模块化模糊控制器的主动悬架能显著减少车身振动,提高车辆的行驶平顺性。

基于1/4车二自由度并联式液压主动悬架系统的非线性模型,考虑系统中各种参数的不确定性,提出了基于该模型的自适应Backstepping控制器设计方法。该方法所设计的控制器能自动调节控制器参数,适应因为汽车行驶状态或环境的改变而引起的系统参数在一定范围内的变化,具有较强的实际意义。仿真结果表明,与被动悬架相比所设计的控制器不仅增加了悬架系统的快速稳定性,而且汽车的平顺性、接地性和动行程也都得到了明显改善。

通过车辆模型和悬架动力学模型的建立，把最优控制理论运用到主动悬架的控制策略中，进行LQG最优控制器的设计；并在输入一路面白噪声的情况下，利用AMESim建立主动悬架和被动悬架的仿真模型；仿真结果证明利用LQG方法控制的主动悬架在改善汽车的平顺性和操纵稳定性方面有着良好的效果。

以车身垂直加速度和悬架动行程为控制目标,同时引入非线性高通滤波器和非线性低通滤波器,基于逆向递推(Backstepping)技术,并考虑液压系统的非线性特性及其参数不确定性,提出了一种主动悬架的非线性自适应控制方法.仿真结果表明,在不同的激励信号作用下,都取得了较好的控制效果.

建立了电控液压助力转向系统和主动悬架的动力学模型，PID控制的双闭环电控液压助力转向系统输出转向助力．根据车身姿态参数动态调整悬架作动器作用力的大小，从而实现悬架和转向的集成控制。引入预测控制理论，并建立了预测控制器，相对于传统的悬架和转向系统，车辆的操纵轻便性、稳定性、安全性和行驶平顺性等整车综合性能都得到了改善。

采用模糊PID控制策略，在对1／4车辆模型性能仿真的基础上，设计了以DSPIC30F6010为主控制器件的电动静液压EHA（Electro—Hydrostatic Actuator）主动悬架模糊PID控制系统，研制了EHA车辆主动悬架样机及试验台架。建立了EHA作动力与PWM占空比之间的非线性关系曲线。台架试验结果表明，所设计的模糊PID控制器能较好实现系统控制，控制方法有效，可以显著减小车辆振动及干扰，提高了车辆的平顺和稳定性。