车辆悬架系统决定了车辆的乘坐舒适性和操纵稳定性。随着科技的发展,不断地涌现出一些新型的具有先进控制策略的悬架系统。本文将分数阶微积分理论引入到汽车半主动悬架控制策略中,采用磁流变减振器作为执行机构,探讨基于分数阶的车辆半主动悬架的动态特性。论文首先介绍了车辆悬架系统及其建模和仿真,总结了分数阶微积分理论的定义。之后,以1/4车辆悬架为研究对象,提出了基于分数阶“天棚”阻尼的半主动悬架控制策略,并利用Oustaloup逼近算法建立了仿真模型。结果表明,分数阶模型比普通整数阶模型性能更好。针对汽车悬架的非线性和不确定性,建立了非线性半主动悬架动力学模型,并以分数阶“天棚”阻尼悬架为参考模型,提出一个新的、控制效果理想的滑模控制策略。将采用这种控制策略的非线性悬架建立仿真模型,仿真结果表明,与整数阶的系统相比,基于分数阶的半主动悬架系统性能更加优异。最后本文探讨了一种新的分数阶动力学方程数值算法,可计算含分数阶控制项的线性、非线性动力学方程,并且采用了时程精细积分算法,提高了精度和稳定性。从算例表明,对于线性和非线性系统计算结果都是准确、可靠的。这种算法完全可以替代Simulink仿真,与采用Oustaloup逼近算法的结果几乎是一致的。