商用车大多用作长途运输,如果驾驶室座椅处有较大振动,驾驶员将长时间处于较剧烈的振动环境中,这既损害身体健康,又影响行车安全。因此需采取一定的措施,来提高座椅的乘坐舒适性。对悬架进行主动控制是提高座椅乘坐舒适性最有效的方法,但该方式需要消耗外部能源,这严重制约了主动悬架在实际中的应用。为此,本文提出一种商用车座椅自馈能电液主动悬架。其中,采用阀控液压缸为座椅提供主动控制力,采用液压缸和单向阀桥整流回路回收振动能量。该悬架既能提高座椅乘坐舒适性,又能减少振动能量的浪费以及主动控制对外部能源的依赖。首先,对商用车整车悬架模型进行合理简化,以1/4商用车座椅悬架为研究对象,建立悬架主动控制系统数学、仿真模型以及馈能系统仿真模型。参考某商用车悬架参数,对主动控制系统和馈能系统各参数进行设计选择。其次,以提高座椅乘坐舒适性为主要目标,在不考虑馈能系统情况下,进行全状态反馈主动控制研究。针对悬架机械子系统,以作用在座椅的主动控制力为输入,采用线性二次型规划算法规划出期望控制力,使座椅垂向加速度保持在较舒适范围内,并建立包含线性二次型规划控制器和悬架机械子系统数学模型的参考系统,使其能够持续输出期望控制力。在此基础上,综合考虑悬架系统机械动态和液压动态,使用传感器采集反馈所需的全部状态,为阀控作动器设计比例积分式滑模控制器,使液压缸实际输出力跟踪规划得到的期望力,进而降低座椅的垂向加速度。此外,采用Matlab/Simulink-AMESim联合仿真平台,对所提控制方法的可行性和有效性进行分析研究。结果表明,规划所得期望力较被动悬架能有效降低座椅垂向加速度,且所提滑模控制方法下液压缸实际输出力能很好地跟踪期望力。所提全状态反馈控制方法能有效提高座椅乘坐舒适性。然后,考虑悬架结构限制、传感器成本和测量噪声等引起的座椅振动速度、加速度和驾驶室振动速度、加速度不方便测量问题,采用卡尔曼滤波器和跟踪微分器对其进行观测。首先通过传感器采集座椅、驾驶室、车身和轮胎垂向位移并作为输入,基于悬架机械子系统数学模型设计卡尔曼滤波器,滤除位移信号中的噪声并对座椅、驾驶室、车身和轮胎的垂向速度进行观测。然后将座椅和驾驶室速度的观测数据作为输入,设计跟踪微分器计算座椅和驾驶室的垂向加速度,避免对速度信号直接差分产生的噪声放大问题。最后根据观测的速度和加速度信号,同样采用线性二次型规划算法和滑模控制算法为悬架设计主动控制器,提高座椅乘坐舒适性。并通过Matlab/Simulink-AMESim联合仿真平台对所提控制方法进行仿真研究。结果显示所提卡尔曼滤波器和跟踪微分器能很好地观测所需的悬架状态信号,且基于观测信号的滑模控制方法能很好地跟踪期望力。所提的仅位移反馈控制方法同样能有效降低座椅垂向加速度,提高乘坐舒适性。最后,对馈能系统进行分析研究。以能量回收最大化和减小馈能系统对主动控制系统的影响为目标,对蓄能器初始压力和预充气压力进行优化设计,并分析优化后的馈能能效。此外,分析馈能系统对主动控制系统的影响,对仅位移反馈控制方法进行重新设计,在馈能系统下减小座椅垂向加速度,通过Matlab/Simulink-AMESim联合仿真平台分析馈能系统下主动控制的性能。结果表明所得的优化参数值下馈能系统能最大程度回收振动能量且馈能系统输出给主动控制系统的流量和压力波动最小。所设计的主动控制器虽然较无馈能系统性能有所降低,但仍能有效减小座椅垂向加速度,提高座椅舒适性。