车辆操控稳定性和行驶平顺性是现代车辆的性能指标的重要组成部分,悬挂系统的设计优化是改善两指标的重要途径。“自适应悬挂”能够根据路面激励频率自动调节系统的刚度和阻尼参数,因此其自提出以来受到广泛关注。本研究基于自适应悬挂工作原理,以油气弹簧为基础,通过一定的串并联逻辑关系将弹性元件和阻尼元件进行连接,形成了双气室油气悬挂式的自适应悬挂。本文各章节将对其以及在其基础上提出的智能双气室油气悬挂的性能进行系统而深入的研究和讨论。具体研究内容包括:本文首先介绍了双气室油气悬挂的系统构成和工作原理,并基于气体多变方程和流体力学相关理论建立了其数学模型。通过两种完全不同的理论——非线性振动理论和分数阶微积分理论推导了等效阻尼和等效刚度的表达式,对比分析采用两种理论来描述双气室油气悬挂系统特性时的异同点,并利用台架试验验证了两种理论的有效性。利用角度基准测量技术对四种典型越野路面进行了不平度测量,对路面高程进行最小二乘拟合,得出了分段拟合曲线参数,得到四种典型路面的功率谱密度;基于遗传算法对传统被动悬挂和被动式双气室悬挂进行多目标优化,根据得到的Pareto最优解定性分析了两种悬挂的优劣。对比分析了基于四种典型越野路面多目标优化结果。分析并讨论了路面识别对于智能悬挂控制的作用,以及不同路面工况下控制策略所应当遵循的原则。提出了一种基于悬挂系统响应的路面识别分类方法,该方法采用小波分析理论和经验模态分解法对采集到的信号依次进行小波分解和平稳化处理,对得到的各个特征模态函数信号的进行幅域的特征统计,并基于改进的距离评估技术进行有效特征提取,结果识别不同路面之间差异的明显特征,并采用支持向量机分类器完成路面的识别分类。路面分类结果对后续的智能悬挂控制中各优化目标的权重的选择提供依据。提出了智能双气室油气悬挂的概念,并采用最优控制理论、基于高增益观测器的反演滑模控制和天棚刚度ON-OFF控制三种方法,利用李雅普诺夫方法推导各控制算法的控制力的控制律,分别对各种算法进行时域仿真,仿真结果表明悬挂性能得到有效改善。设计并搭建了四分之一车辆悬挂测试试验台,验证了天棚刚度ON-OFF控制算法的控制效果。