在MATLAB/simulink环境中建立2自由度1/4电磁馈能式主动悬架的车辆模型,通过调节PI控制器电路的电流,来控制实际输出的主动控制力,然后利用最优控制理论对LQG控制器进行设计,并以高斯白噪声为路面输入,研究了B、C、D级路面下车辆的动力学性能,并分别计算了其馈能效率。由仿真结果可知,采用PI控制器后,电路输出的实际控制力和理想控制力分别为34.57N和34.62N,其差值为0.14%。采用LQG控制的馈能型主动悬架与传统的被动悬架相比,车身加速度、轮胎动位移和悬架动行程3项车辆的动力学指标分别下降超过了41%,22%和7.5%,由此可知,其可以有效改善车辆的形式平顺性和乘坐舒适性。由不同路面下的馈能效率均为22.14%,说明馈能效率与路面等级无关。

为了克服磁流变半主动悬架耗能大的缺点提出了一种自供能式磁流变半主动悬架结构。分别建立了磁流变减振器和直线电磁线圈数学模型分析得出了半主动悬架能够实现能量自供给的必要条件对该磁流变半主动悬架动态性能和自供能效果进行了仿真分析。结果表明该磁流变半主动悬架在天棚控制下簧载质量加速度下降26.2%悬架动挠度下降10.8%轮胎动载荷下降13.3%;能够实现能量自供给馈能效率为13.6%。