全球交通运输业的快速发展使人们对载货汽车装备的要求越来越高。随着悬架技术的发展和国家对高速公路养护及超载超限治理的重视,空气悬架在载货汽车上的应用日益广泛。并且随着电子技术的快速推广和车辆控制技术的发展,电子控制将逐渐取代传统的机械控制,因此,电子控制空气悬架系统（ECAS）在载货汽车上研究应用日益成为汽车设计人员关注的热点。本文将传统半挂车空气悬架的机械式旋转滑阀和高度阀分别用高度传感器和电磁阀代替,设计了半挂车用电子控制空气悬架。在半挂车电控空气悬架系统的建模、高度与刚度实时控制及系统匹配方面进行了比较深入的研究工作。首先,基于所选用的膜式空气弹簧有效面积、工作容积等结构参数建立了空气弹簧非线性弹性模型;分析了负载变化引起的空气弹簧的内腔容积和压力的变化规律,推导出空气弹簧重要特性参数—有效面积变化率,进一步分析了系统刚度及振动频率特性。为空气悬架控制系统的设计与开发提供了理论依据。其次,根据半挂车的功能需求和行驶工况设定了三个车身指标高度H₀、H₁、H₂,并对电控悬架控制策略进行了模块化设计。分析了电控空气悬架系统充放气时管路元件（含电磁阀）气体流动性过程,橡胶气囊内气体热力学过程和簧载质量动力学过程,建立了电控空气悬架系统充放气过程的非线性模型。针对高度调节过程中出现的超调和振荡现象,设计了模糊算法/PWM控制器并进行了仿真模拟,仿真结果表明控制策略可行,有效提高了高度切换准确性及电控悬架系统的稳定性。同时,为了提高半挂车的行驶平顺性,综合电控悬架充放气模型、半挂车多体动力学模型及路面输入建立了空气悬架刚度调节模型,在高度调节的基础上有效进行了刚度控制。最后,以半挂车与配备的钢板悬架牵引车组成的整车为研究对象,建立了多目标优化模型,分析了整车参数优化时的影响因素,在此基础上对车辆悬架系统的刚度和阻尼系数进行了优化匹配,并对优化结果在频域中进行仿真和分析,表明系统优化后车辆的行驶平顺性得到显著提高。