随着基础设施的完善和汽车保有量的急剧增长,车辆的道路安全事故不断上升,尤其是侧倾稳定性低的车辆在中高速转弯时极易发生侧翻现象。作为汽车行驶系的重要组成部分,悬架系统的性能优劣直接影响了汽车的侧倾稳定性,而主动悬架又可以依据路况和汽车运行状态进行实时的调节,不仅能够提高汽车平顺性而增加乘坐舒适度,又能够加强侧倾稳定性,提高汽车的行驶安全。因此,基于主动悬架的车辆主动侧倾控制研究具有重要的理论研究意义和应用价值。本文提出,在车辆进行转向操作时,通过主动悬架控制使车辆主动向弯道内侧倾斜,使汽车重心产生的力矩减小或抵消离心力产生的力矩,从而使得侧向加速度减小、横向垂直载荷转移减小,不仅提高车辆的侧倾稳定性和行驶平顺性,还提高了汽车弯道通行速度以及防止侧翻现象的发生。通过本文基于主动悬架的车辆主动侧倾初步研究,可以为相关研究提供理论和方法指导。主要完成以下几个方面的工作:(1)搭建基于主动悬架的六自由度车辆主动侧倾模型,包括车辆二自由度转向模型和四自由度车辆侧倾模型。分析主动悬架操纵模型与车辆侧倾特性之间的联系,经过理论推导,得出期望侧倾角,作为汽车主动向转弯方向侧倾的目标值。建立滑模控制器,实现对主动悬架系统的控制,仿真结果表明,车辆主动向内侧倾斜,乘员感知的侧向加速度降低,车辆横向垂直载荷转移减小,降低LTR横向载荷转移率,操纵稳定性和车辆防侧翻能力都得到提高,另外,主动悬架控制提高了车辆的乘坐舒适性。(2)建立了基于观测器的车辆主动侧倾滑模控制器。在实际车辆上,车辆侧向速度不易测量,车身侧倾角又由于侧倾角传感器响应慢无法测得精确的数值,所以有必要通过观测器进行估计。设计了降维观测器,求解状态反馈增益矩阵;在降维观测器基础上,设计了滑模观测器,克服了一般观测器受外界干扰因素影响的局限。从仿真结果看出,滑模观测器能够实现对侧向速度和侧倾角的准确估计,并且基于观测器的滑模控制较被动悬架的侧向加速度、质心侧偏角和横摆角速度都得到明显的降低,明显改善车辆侧倾稳定性和运行安全,提高了乘坐舒适度。(3)进行基于Car Sim&Matlab/Simulink的车辆主动侧倾滑模控制的联合仿真研究,将Car Sim中建立的接近实际车辆的多体动力学模型代替Simulink中数学模型,模拟汽车在实际工况下的运行,仿真结果取得了和数学仿真相一致的效果。