汽车在实际行驶过程中,时常受到不平路面所造成的振动以及冲击的影响,从而严重破坏汽车的平顺性和稳定性。虽然利用轮胎变形能够有效吸收来自地面的冲击力,但是绝大部分冲击力主要依靠由轮胎和车身之间的悬架装置进行缓冲,并由悬架装置衰减路面不平造成的振动,从而确保汽车能够平稳地向前行驶。通过建立比整数阶模型更准确的含分数阶微分项的汽车悬架模型,并进行悬架振动的主动控制研究,其主要研究内容大致如下:首先,由于包括油气悬架、空气悬架和磁流变悬架等大多数类型悬架系统中的阻尼元件具有粘弹性特征,传统的整数阶悬架模型不能准确描述此类悬架模型。基于分数阶微积分的演化与过去历史有关的特点,采用含分数阶微分项的微分方程描述具有记忆特征的阻尼材料的本构关系更为准确。对由线性刚度和线性阻尼组成的悬架模型进行改进,增加了非线性刚度和分数阶阻尼,提出一种能够更加简单、精确地反映粘弹性悬架特性的非线性分数阶悬架系统动力学模型,从而能够更简洁、有效地刻画汽车悬架系统的动态性能。其次,由于分数阶PI~λD~μ控制增加了微分阶次和积分阶次从而具有更灵活的调节结构,基于分数阶PI~λD~μ控制方法对非线性分数阶悬架系统进行主动控制研究。利用遗传算法优化设计三个分数阶PI~λD~μ控制器,分别对车身加速度、悬架动挠度和轮胎动位移同时进行控制,并与整数阶PID控制器进行对比研究。然后利用MATLAB/Simulink对上述三种悬架系统进行对比仿真,结果表明:在随机路面激励和脉冲路面激励下,两种主动控制都能在一定程度上改善汽车悬架的动态性能,但是,分数阶PI~λD~μ控制的效果更好。然后,基于微分几何法对非线性分数阶主动悬架系统进行精确线性化,针对线性系统设计分数阶PI~λD~μ控制器,同时利用非线性状态反馈获得原系统的主动控制力,并与整数阶PID控制器进行对比研究。上述线性悬架系统仅是基于单个状态变量为系统输出进行局部精确线性化,忽略了非线性分数阶主动悬架系统中的其它状态变量。因此在对各个状态变量精确线性化的结果进行分析比较之后,总结出一种更为简洁的状态反馈控制律,然后设计线性二次型调节器(LQR)进行主动控制,并与只利用整数阶PID控制进行对比研究。利用MATLAB/Simulink对上述主动悬架系统进行对比仿真,结果表明:基于反馈线性化的主动控制能够有效改善非线性分数阶悬架系统的动力学性能,但是由于简化的反馈控制律可以降低悬架系统的复杂程度,从而确保LQR控制能够更有效地改善汽车的行驶性能。最后,利用直线电机式主动悬架代替以旋转电机和滚珠丝杠为转换机构的传统电机式主动悬架。针对直线电机式主动悬架设计双环控制系统,其中外环采用基于反馈线性化的LQR主动控制,内环采用基于分数阶内模的电流解耦控制。并利用MATLAB/Simulink对直线电机式主动悬架进行仿真试验,结果表明:基于分数阶内模的电流解耦控制能够较好地跟随主动悬架控制力,验证了直线电机式非线性分数阶主动悬架模型的合理性以及汽车悬架主动控制和直线电机控制策略的有效性。