随着物质和生活水平的提高,消费者对汽车动力学性能提出了更高的要求。传统被动悬架因其控制参数不可调,难以满足多路况动力学性能需求。主动悬架虽然能够有效改善车辆的动力学性能,但是复杂的系统结构、额外的能量消耗限制了其在汽车上的普及。半主动悬架能够协调动力学性能与能耗之间的矛盾关系,已成为当前汽车领域的研究热点。但目前关于半主动悬架控制的研究,都忽略了路面激励对控制效果的影响,使得设计的控制参数难以适应路况变化时的动力学性能需求。为此,本文将路面在线识别技术与半主动悬架控制相结合,提出了一种半主动悬架切换控制方法,切实改善汽车在多变路况下的动力学性能。本文的主要研究内容如下:首先,建立了二自由度1/4线性磁流变半主动悬架模型,进行了磁流变阻尼器特性试验,在此基础上建立了磁流变阻尼器多项式模型。构建了连续随机路面以及离散凸块路面模型作为高程激励。然后,根据悬架系统的传递特性,设计了基于车辆动态响应的路面在线识别方法。基于自适应神经模糊网络设计了路面高程估计器,依据高程估计结果,利用AR功率谱估计设计了路面等级识别器。并进行了路面高程估计和路面等级识别仿真对比分析,验证了路面在线识别方法的有效性和可行性。随后,基于路面在线识别方法,采用改进天棚控制策略,设计了包含多个子控制器的半主动悬架切换控制器。依据路面等级与行驶车速划分了不同行驶路况下的控制目标,利用布谷鸟搜索算法确定了各控制目标下的最优控制参数,在此基础上进行了随机路面序列下的仿真对比分析,仿真结果验证了控制目标划分与控制参数优化的合理性。最后,搭建了1/4半主动悬架试验台架,进行了路面在线识别以及动力学控制试验。试验结果与仿真结果一致,验证了仿真结果的正确性以及路面在线识别方法与切换控制方法的正确性。理论分析与试验结果表明:以路面等级作为切换条件的半主动悬架切换控制策略可以提高全路况车辆动力学性能。具体地,相较于被动悬架,磁流变半主动悬架在以操纵稳定性为主要控制目标的B级路面下,悬架动行程与车轮动载荷分别优化了9.2%和-4.2%;以兼顾乘坐舒适性和操纵稳定性的综合性能为主要控制目标的C级路面下,车身加速度、悬架动行程与车轮动载荷分别优化了16.0%、7.6%与-6.8%;以乘坐舒适性为主要控制目标的D级路面下,车身加速度与悬架动行程分别优化了20.0%与5.1%。