内燃动车无需行驶于电气化铁路,因此有良好的经济效益和广泛的使用范围。目前内燃动车采用双层隔振系统,被动地隔绝由悬挂安装在车体下方的内燃动力总成产生的倾倒力矩和不平衡力引起的振动响应。随着动力机组大功率和车体轻量化的技术革新,仍采用无法改变隔振器刚度、阻尼及安装位置的被动隔振方式,很难满足日益严苛的国家标准以及乘客对乘坐舒适性的追求。相比于被动控制,主动控制可以根据当前工况通过控制器实时调整系统参数,更好地实现减振控制。但是,主动控制系统结构复杂,经济效益差。而半主动控制,有接近主动控制的隔振效果,同时系统结构简单,能耗低,系统稳定性更好。采用准零刚度隔振和相应控制理论,有望解决动力机组双层隔振系统稳定性和隔振性能矛盾的问题,对其进行研究具有一定理论参考意义和工程应用价值。本文首先采用多目标优化算法,以传递至基础动反力、机组振动烈度和系统解耦度为目标,以系统垂向刚度作为设计变量进行遗传算法优化,然后在ADAMS中对磁悬浮隔振器个数和安装位置进行优化,并对比了优化前后系统的隔振性能。然后,对改进后的磁悬浮隔振器,进行静、动态实验,在电磁力理论模型基础上,进行函数拟合建立了电磁力静态模型。通过实验数据采用遗传-神经网络非参数化建模方式建立了更符合实际的电磁力模型。同时讨论了衔铁位置不对中,衔铁倾斜,磁耦合,漏磁以及输入电流方向多个因素对于电磁力的影响。之后,考虑磁悬浮隔振器的强非线性以及动力机组有宽频域,强耦合,多工况等特点,采用鲁棒性良好的滑模控制算法分别设计了磁悬浮隔振器应用于一级、二级的控制器,并在动力机组二自由模型、柔性动力学系统和单自由度系统分别进行仿真验证,同时考虑实际动态电磁力存在磁滞现象,将动态电磁力模型带入到仿真系统中。考虑衔铁不对中对电磁力模型影响较大。本文通过自适应控制算法检测磁悬浮隔振器衔铁偏移量,通过采用上下电磁铁通入不同电流的策略,弥补衔铁偏移对磁悬浮隔振器模型的影响。最后,在单层隔振试验台上,对低频共振频率和高频非共振频率进行控制实验,在动力机组双层隔振实验台上,在稳定工况进行了双层隔振系统磁悬浮隔振器控制效果验证。研究结果表明:合理的设置磁悬浮隔振器的刚度、个数以及安装位置可以很好的减少传递至基础的动反力同时保证机组的稳定性。提高磁悬浮隔振器结构刚度,可以降低结构变形引起的电磁力误差。采用遗传神经网络进行磁悬浮隔振器动态电磁力建模,模型精度较在理论公式基础上进行系数修正的方法更高。可以准确反映磁悬浮隔振器的非线性、磁滞性和动力学特性。磁悬浮隔振器应采用同向电流输入方式,合理设计气隙大小,避免中间衔铁发生倾斜、偏移,尽量减小系统漏磁。通过双自由度和单层隔振系统控制仿真计算可知,采用磁悬浮准零刚度隔振器的电流随时变化的滑模控制和电流根据工况固定的半主动控制相比于被动隔振都可以有效的降低力传递率、动反力和系统稳定时间,对于机组的振动烈度影响不大。半主动控制方法虽然变工况时稳定性较差,但是稳定工况时性能和滑模控制类似,且控制方法更加简单,系统可靠性更优。采用自适应滑模控制方法,可以很好估计中间衔铁偏移量,从而采用调整上下电磁铁通入电流策略,降低衔铁偏移对隔振系统造成的不良影响。将磁悬浮隔振器半主动控制应用于单层隔振系统进行试验研究,可以在低频共振和高频工况使动反力均方根值降低至被动控制的25.4%和41.07%,使动反力峰值降低至被动控制的29.57%和30.55%。将磁悬浮隔振器半主动控制应用于双层隔振系统进行试验研究,在低频工况最高能使传递至基础的动反力减小57.7%,使机组振动烈度减小54.2%,在高频工况最高能使传递至基础的动反力减小9.6%,使机组振动烈度减小46.7%。说明应用于双层隔振系统的磁悬浮隔振控制方法是有效的。本文研究成果为磁悬浮隔振器的建模具有参考和借鉴意义。为进一步提高内燃动车在全工况下的隔振性能和机组稳定性开拓新的技术路线,具有良好的工程应用前景。