本文以自主研发的肘内式油气悬挂为基础，充分结合流体力学、理论力学、工程热力学和控制理论等相关专业知识，用理论和试验相结合的方法，深入研究了肘内式油气悬挂的非线性特性及其主动控制策略。根据肘内式油气悬挂结构特点，本文首先分析并建立了肘内式油气悬挂弹性及阻尼特性模型，对肘内式油气悬挂的热量传递过程进行了研究，建立油气悬挂受到外界激励时气体和液体腔热传导模型，并利用该模型对悬挂的温升特性进行了研究。基于多体动力学理论，建立了履带车辆肘内式油气悬挂虚拟样机模型，包括路面模型、液压系统模型以及履带车辆行动系统多体动力学模型。建立的模型通过了静平衡验证、弹性特性验证以及高速通过障碍物的验证。考虑到履带车辆行驶路况的不确定性及肘内式油气悬挂的强非线性，以履带车辆行动系统虚拟样机模型基础，建立基于联合仿真的主动油气悬挂控制算法开发环境，可以为控制算法提供一个虚拟的开发验证环境。针对油气悬挂的非线性特性，提出了模型参考模糊PID控制与最优阻尼比的主动悬挂协调控制算法。本文提出将控制的重点放在低频段，以肘内式油气悬挂单轮及半车天棚阻尼模型为参考模型，提出了低频段模型动行程跟踪的控制思想，对模型动行程跟踪的模糊PID控制进行了仿真研究。仿真结果表明，对于低频输入信号，当参数变化时，模糊PID可以使过程的加速度和动行程跟踪天棚阻尼模型的期望输出。设计了整车虚拟道路台架仿真实验，利用四种实测路面对整车模型进行了虚拟道路台架仿真，考察了整车模型平顺性及主动悬挂功率消耗情况。设计了肘内式油气悬挂样车的电控系统硬件电路和软件程序，完成肘内式油气单轮悬挂台架试验，通过台架试验验证了肘内式油气悬挂的弹性及阻尼特性；测试了肘内式主动油气悬挂控制系统的控制效果。试验结果表明，在实测路面激励下，肘内式油气悬挂主动控制系统实现了控制效果。