汽车悬架系统作为车辆底盘的重要组成元件,其减振性能在很大程度上决定了车辆行驶过程中的平顺性和操作稳定性。为此,汽车工业界和学术界针对悬架系统开展了大量研究。从减振原理来看,悬架系统可被分为被动悬架系统、半主动悬架系统和主动悬架系统。不同于被动悬架系统和半主动悬架系统,主动悬架系统通过增加有源力发生装置可产生实时力矩抵抗或吸收粗糙行驶路面所给车身带来的振动或冲击,进而提升车辆系统乘驾舒适度和驾驶安全性,因此主动悬架系统被认为是未来车辆悬架系统重要的发展趋势。本课题以车辆主动悬架系统为研究对象,探索切实可行的主动振动控制方法,提升主动悬架系统综合性能。本课题主要研究内容如下:(1)含输入时滞补偿的四分之一车辆悬架系统自适应模糊控制。针对非线性主动悬架系统执行机构的输入时滞问题,设计输入时滞补偿项消除其对控制系统性能的影响。其次,引入模糊系统作为函数逼近器与自适应控制相结合,补偿主动悬架系统中未知非线性动态。进一步,构建低通滤波操作、设计辅助变量、引入滑模技术,构建基于参数估计误差信息的有限时间自适应算法,从而获得更快的参数收敛速度和更好的主动悬架系统响应。通过构建李雅普诺夫-克拉索夫斯基泛函证明了闭环系统稳定性,并通过专业汽车仿真软件Carsim与Matlab/Simulink搭建的联合动态仿真平台验证了所提控制方法可有效解决主动悬架系统未知非线性特性和输入时滞,保证主动悬架系统性能的同时提升了车辆系统乘驾舒适度、降低了轮胎动载荷和主动悬架系统行程空间。(2)含液压执行机构的四分之一车辆悬架系统主动振动控制。针对现有大部分主动悬架系统研究结果中多忽略执行机构动力学模型的问题,本课题引入液压执行机构用以产生主动悬架系统控制力。并针对液压系统的强非线性,提出一类预设瞬态性能(如:收敛速度、最大超调量和稳态误差)的主动振动控制方法,通过引入预设瞬态性能函数和相应的误差等价转化机制,避免使用函数逼近器(如:神经网络或模糊逻辑系统),进而得到一类结构简单、鲁棒性好的控制器,降低了控制系统实现的计算量和复杂度,同时保证了悬架系统的瞬态和稳态性能。采用极值定理和李雅普诺夫稳定性分析证明了闭环控制系统稳定性,并通过专业汽车仿真软件Carsim与Matlab/Simulink搭建的联合动态仿真平台验证了所提控制方法在提升车辆系统乘驾舒适度和驾驶安全方面的有效性。(3)含执行器饱和特性补偿的半车主动悬架系统自适应控制。针对半车主动悬架系统,在已获得的基于参数估计误差信息的自适应主动振动控制基础上,提出预设瞬态性能的自适应控制方法。通过引入能预规定瞬态性能的函数及误差转化机制,将原系统的跟踪控制问题转化为镇定问题,建立可定量分析悬架系统瞬态收敛性能的自适应控制方法。同时,针对执行机构饱和现象(如:输出力矩受物理因素限制),通过设计低阶抗饱和补偿器,消除了饱和现象对控制系统性能的影响,保证了悬架系统性能。最后通过理论分析和数值仿真均验证了所提控制方法能够有效补偿执行机构饱和现象,同时提升主动悬架系统瞬态性能,保证轮胎动载荷和悬架系统行程空间。(4)不依赖于函数逼近器的全车主动悬架系统非线性控制。针对全车主动悬架系统这一复杂多输入多输出非线性不确定系统,提出一类不依赖于函数逼近器的控制策略,通过设计预设性能函数并对原系统控制误差进行转化,得到一种简单的比例类型控制器,在降低了控制器复杂度的同时保证了悬架系统控制误差瞬态和稳态收敛性能,并根据极值定理和李雅普诺夫稳定性定理严格证明了闭环系统稳定性。最后,通过搭建的联合动态仿真平台对所提控制方法的有效性进行了验证。仿真结果表明,相比于其它控制方法,本课题针对全车主动悬架系统所提出的控制方法能够有效抑制车身振动,提升车辆系统乘驾舒适度和驾驶安全性。在完成上述理论研究的同时,通过自行设计开发的液压驱动四分之一主动悬架系统实验平台对本课题所提出的预设瞬态性能主动振动控制方法开展了实验验证。通过对比实验分析表明,本课题所提出的控制算法可有效降低悬架系统控制误差实现车辆系统乘驾舒适度的提升。实验结果验证了所提控制方法的优越性和潜在的工程实用性。