车辆系统属于较为复杂的动力学系统,由路面激励所引发的振动通过车体传递到乘员身上,会对其乘坐舒适性造成非常严重的影响,从而影响到乘员的作业能力甚至对他们的人身健康也造成威胁。特别是对于长期行驶在复杂路况上的越野车辆而言,车辆的行驶性能会变得更加恶劣。因此,在车辆工程领域,降低乘员所受到的振动影响是一个急需解决的问题。悬架系统作为连接人体与车辆的纽带,对减轻车辆传递到乘员的振动起着非常重要的作用。为了改善越野车辆在复杂路况行驶时的舒适性、平顺性以及安全性,本文采用了一种阻尼可调的磁流变阻尼器以及对应的半主动悬架系统,并对半主动悬架的控制策略进行了仿真研究。本文对磁流变液的流变特性及其对应阻尼器的工作原理展开了详细介绍,并对其Bouc-Wen模型进行建模仿真,分析不同因素如控制电流、激励速度、激励频率等对阻尼力产生的影响。基于该阻尼器在MATLAB/Simulink中进行了半主动悬架系统建模并完成了仿真分析,着重分析了模型的参数变化对越野车辆系统幅频特性的影响,为悬架系统设计提供理论依据。本文还重点对半主动悬架系统的控制策略展开了深入分析,首先根据搭建好的四分之一半主动悬架模型,基于Lyapunov理论分别设计出最优H_∞输出反馈控制器以及状态反馈控制器,并将该问题转变成线性矩阵不等式(LMI)的凸优化问题来进行求解。考虑到半主动悬架系统中的磁流变阻尼器存在响应延迟(输入时滞)现象,在控制器设计过程中要降低输入时滞对悬架系统造成的消极影响,提出了一种基于时滞的鲁棒H_∞控制方法,把时滞条件融入到李雅普诺夫泛函(Lyapunov-Krasovskii)中并对控制器进行求解。最终结果表明设计出控制器能够很好地改善车辆系统的行驶性能,为后期搭建试验平台来验证控制算法的改善效果提供了理论依据。