为了在不同行驶工况下有效提高车辆悬架的动态性能,本文结合空气悬架及电磁式悬架作动器的工作特点,设计了一种基于空气弹簧和滚珠丝杠的复合式空气悬架作动器结构,该结构发挥了空气悬架可调高度的优势,以适应不同行驶工况,且在各高度下进行阻尼匹配控制,进一步提高了车辆悬架的动态性能。在分析复合式空气悬架结构组成和工作原理基础上,分别建立了悬架二自由度动力学模型、空气弹簧模型、滚珠丝杠模型以及路面不平度模型。根据复合式空气悬架的特点对车身高度模式和阻尼匹配控制目标进行了分析。为实现车身高度的准确调节,设计了基于电磁阀充放气的PID控制、模糊控制以及模糊PID控制策略,并利用MATLAB软件进行建模仿真。利用混合天地棚控制策略得到理想滚珠丝杠阻尼匹配参考电流,仿真分析了各高度模式下阻尼匹配的控制效果;设计了基于行驶工况的复合式空气悬架系统的多模式协调控制策略,仿真分析了该协调控制策略在混合工况下的各项动态性能指标的均方根值。最后试制了复合式空气悬架物理样机并搭建了试验台架,对复合式空气悬架进行试验研究以验证其有效性。仿真结果表明:车身高度调节在模糊PID控制下基本消除了车身度控制过程中的振荡现象,而且车身高度变化值能够在准确达到目标高度变化值之后保持稳定;在各个模式下阻尼匹配控制可以实现不同的控制目标。混合工况下,复合式空气悬架多模式协调控制前后其簧载质量加速度的均方根值降低了20.68%,悬架动挠度的均方根值降低了16.06%,轮胎动载荷的均方根值降低了19.22%,悬架的动态性能有效改善。试验结果表明:控制电磁阀的开闭可以有效实现对空气弹簧的充放气进而调节车身高度;在随机路面谱输入的条件下,与传统空气悬架相比复合式空气悬架系统的簧载质量加速度均方根值下降了 14.74%,验证了该复合式气悬架系统的有效性。