随着汽车工业技术的快速发展,汽车的行驶速度也得到了不断地提高,关乎汽车行驶安全的操纵稳定性和平顺性日益受到人们的关注。相关研究表明,路面作为一种很常见的干扰,对汽车操纵稳定性和平顺性具有严重的影响。悬架是汽车底盘的重要组成部分,无论是在驾驶安全性还是舒适性方面发挥着至关重要的作用,尤其是作为新型阻尼器的磁流变阻尼器更是有着较高的研究意义和使用价值。本文对磁流变半主动悬架系统的研究旨在磁流变阻尼器控制和半主动悬架控制方法上,以此来提高汽车半主动悬架的性能。磁流变阻尼器(Magneto-rheological damper,MRD)作为半主动悬架的执行机构,分析了解MRD的工作原理和力学特性进行,是对MRD控制问题深入研究的基础。由于MRD结构复杂和磁流变液特性导致MRD力学特性复杂,主要表现为迟滞性和非线性。首先建立磁流变阻尼器滞洄模型,然后利用MRD外特性测试试验数据,采用粒子群算法对模型参数进行辨识。然后分析参数值与电流变化的关系,对参数值进行处理,最终确定了阻尼力与电流模型,并利用实验数据验证了模型的准确性。在进行控制器设计时,本文将MRD逆模型作为前馈控制器,采用前馈结合PID反馈的控制方法设计MRD控制器,达到对MRD精准控制的目的。分析半主动悬架的物理特性并建立了1/4车半主动悬架运动学方程为后面控制方法的研究奠定基础。对半主动悬架的固有特性进行分析和悬架指标的选取,并在MATLAB/simulink仿真软件分别建立1/4车半主动悬架模型和不同路况模型,为接下的仿真实验研究提供了一个良好的环境。考虑到悬架行程受限、MRD输出饱和、轮胎的接地性和路面干扰,本文提出一种基于约束H_∞输出反馈控制方法,首先梳理约束H_∞输出反馈控制理论,然后设计半主动悬架约束H_∞输出反馈控制器,并利用线性矩阵不等式求解出控制器传函。最后通过已设计的MRD控制器和约束H_∞输出反馈控制器完成整个半主动悬架控制的设计,并在仿真实验中验证了约束H_∞输出反馈控制在抑制路面扰动方面具有明显优势,提高了汽车的稳定性和舒适性。在基建中有一种调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper,TMD)常被作为吸能装置,若将其利用可大大减低半主动悬架的振动。考虑到TMD不适于安装在悬架上,本文利用TMD设计成半主动悬架的参考模型,采用模型参考自适应控制(Model reference adaptive control,MRAC)方法使半主动悬架具有与基于TMD参考悬架相近的性能,首先根据悬架不变点理论确定参考悬架中TMD装置的参数值,使参考悬架具有良好的性能,然后采用基于状态变量的Lyapunov-MRAC系统结构设计自适应控制器。这样基于TMD的模型参考自适应控制方法可求解出磁流变半主动悬架所需的阻尼力,仍通过MRD控制器,从而达到半主动悬架最佳的减振效果。在simulink仿真环境中进行实验仿真,实验验证了基于TMD模型参考自适应控制方法的有效性。