随着重大基础设施建设的推进和城镇化进程的加快,工程车辆的作用越发显现。面对工程车辆作业环境的变化,如何保障其行驶安全性、操纵稳定性、乘坐舒适性以及运行经济性,都是影响车辆可靠工作的重要问题。为了提升工程车辆行驶平顺性和乘坐舒适性,本文以油气悬架系统为研究对象,开展工程车辆平顺性分析与控制研究。以提高驾驶员乘坐舒适性为主要目标,基于半主动油气悬架系统动力学模型,考虑驾驶员小腿振动输入,建立人—椅集中质量数学模型,并提出将驾驶员总加权加速度和驾驶员烦恼率作为乘坐舒适性的综合评价指标。通过模糊逻辑算法动态调整增量式PID控制环节的比例、微分和积分因子,进行模糊增量式PID控制器设计。在不同路面和车速条件下进行仿真,工程车辆油气悬架系统的车身垂向加速度、驾驶员总加权加速度和驾驶员烦恼率得到降低,且悬架动挠度和车轮动载荷也有一定改善。其中,悬架动挠度降低10.1%,车轮动载荷降低16.0%。为推进可控油气悬架系统的实际应用,针对控制过程中需要较高控制力的问题,本文将增量式PID的反馈输入信号进行模糊处理,设计模糊反馈增量式PID控制器,以解决油气悬架系统控制力需求过高的问题。模糊反馈增量式PID控制相较于模糊增量式PID控制,油气悬架系统的车身垂向运动加速度、悬架动挠度、车轮动载荷、驾驶员总加权加速度和驾驶员烦恼率均有降低。与增量式PID控制相比,系统所需控制力降低81.5%。在进一步改善工程车辆油气悬架系统行驶平顺性和乘坐舒适性过程中,为解决滑模控制的稳定性问题,提出基于快速幂次趋近律的模糊滑模控制策略。仿真结果表明,基于快速幂次趋近律的模糊滑模控制油气悬架与被动油气悬架系统对比,车身垂向加速度降低82.5%,悬架动挠度降低33.7%,车轮动载荷降低46.1%,驾驶员总加权加速度降低72.2%,驾驶员烦恼率降低73.9%。采用快速幂次趋近法的模糊滑模控制油气悬架系统,能够有效提高控制系统的稳定性,适用于工程车辆油气悬架系统行驶平顺性与乘坐舒适性的改善。