车辆主动悬架系统通过传感器对车身高度、倾斜状态、车身振动以及车轮振动等动态特性进行监测,并将相应的信号传递至电控单元,最后根据检测到的信号输出主动控制力,保证悬架系统拥有较好的性能。然而,随着汽车行驶的里程增加以及工况的不同,其传感器、作动器及其他元器件很有可能发生故障,造成造成控制策略部分或完全失效,从而影响车辆行驶安全性。为此,本文针对主动悬架系统进行容错控制策略相关研究工作,具体如下:(1)1/2车辆主动悬架故障系统建模基于牛顿第二定律推导主动悬架系统的运动微分方程及状态空间方程,考虑在实际中主动悬架系统的弹性元件和阻尼元件是呈非线性变化的,推导非线性主动悬架系统模型。考虑悬架作动器可能发生故障,推导车辆主动悬架故障系统模型。(2)基于鲁棒H∞观测器的车辆非线性悬架系统主动容错控制策略基于非线性主动悬架系统故障模型,应用Lyapunov稳定理论、设计H∞状态反馈控制器以稳定车辆的垂直运动和俯仰运动。其次,设计H∞鲁棒观测器以实现随机故障信息的实时估计,进而综合开发H∞补偿控制器以消除随机输入故障对悬架系统的影响。最后,基于Matlab/Simulink仿真验证控制策略的有效性和可行性。(3)考虑马尔科夫随机故障的车辆悬架主动容错控制策略针对故障模式具有随机性的特点,考虑将故障悬架系统重新建模为马尔科夫跳变系统,基于Lyapunov稳定理论、H∞理论设计车辆悬架鲁棒观测器以估计故障信息和系统状态变量信息,基于状态反馈控制理论设计主动容错控制器对故障进行补偿并稳定车身的垂向运动和俯仰运动。最后通过Matlab/Simulink仿真验证控制策略的有效性和可行性。