悬架是汽车上的重要总成之一,其性能的优劣直接影响到整车平顺性、操纵稳定性和舒适性。传统的被动悬架由于其弹性和阻尼特性参数是固定不变的,所以对路面的适应性较差。工业发达国家于20世纪70年代便开始研究基于振动主动控制的主动、半主动悬架系统。众多学者对此做了大量的理论和实验研究。国内在80年代也展开了对这方面的研究。随着电子和控制技术的发展,已有一些产品应用于车上。由于这些主动悬架系统存在结构复杂、技术性高、成本昂贵、能耗大等缺陷,而未能在车辆上得到广泛应用。因此,在对现有悬架系统分析的基础上,结合振动主动控制理论,本文提出了一种新的主动悬架系统,来解决结构复杂和能耗大等问题,从而促进主动悬架系统的广泛应用。系统采用作动器与被动悬架并联的结构形式,作动器采用一种永磁无刷直线直流电动机。通过改变直线电机输出力的大小和方向来实现振动的主动控制,同时使直线电机在不同条件下处在发电或电动的工作状态回收再利用振动的能量,达到节能的要求。论文主要研究内容包括:1.建立了四分之一车辆悬架系统模型,根据选取的某SUV的一些给定参数,对主要零件进行具体分析和设计。在对相关被动悬架仿真的基础上,进行了零件的校核计算和可行性分析。2.建立了两自由度悬架系统的动力学模型,给出系统的控制问题及性能要求的描述,进而对该主动悬架的控制器进行了设计和研究。文中对两种不同的控制方法进行了对比分析。3.分析该主动悬架系统的能量转化关系,说明该悬架系统的节能原理。通过仿真分析,得出系统的节能效果。本文用MATLAB软件来对上述主动悬架系统和被动情况下的悬架系统进行仿真的。仿真结果表明,采用主动悬架有效的控制了汽车的振动,改善了汽车的行使平顺性。同时,当直线电机处在发电的工作状态时,回收并再利用了一些振动的能量,达到节能的要求。