为了满足不同行驶工况下整车舒适性和操稳性的要求,悬架系统需要对阻尼和刚度进行实时调节。本文基于高机动越野车平台,对油气悬架系统的阻尼连续可调技术进行深入的理论和试验研究。基于所建立的油气弹簧联合仿真模型,分析了关键结构参数对连续阻尼控制特性和非线性弹性特性的影响规律,并完成了油气弹簧的原理样机试制,通过台架试验对油气弹簧模型进行了验证和修正。进而设计了整车模型参考滑模控制算法,以天棚地棚混合控制算法作为参考模型,通过对混合系数的实时调节,使车辆能够满足在不同行驶工况对操稳性和舒适性的不同需求,并通过硬件在环仿真,对控制算法的实时性、稳定性和有效性进行了验证。论文的主要研究内容和结论如下:(1)基于傅里叶逆变换原理,建立了四轮车辆时域路面激励模型,该模型能够真实反映前后车轮的时滞以及左右车轮相干性等统计特性,四个车轮处路面激励的统计特性与标准推荐的统计特性描述吻合。建立了非线性1/4悬架振动模型和整车14自由度动力学模型,并通过Carsim仿真验证了整车动力学数学模型的正确性,为后续的整车振动状态观测算法推导及整车阻尼控制算法的推导奠定了理论基础。(2)提出了针对油气弹簧的阻尼连续调节的设计方案,通过环形阀片油路与电磁比例阀循环油路的并联设计,实现压缩和伸张行程的阻尼连续调节。建立了叠加阀片组的翘曲变形和压差流量特性微分方程,进而建立了阻尼连续调节油气弹簧的联合仿真模型,分析了关键结构参数对连续阻尼控制特性和非线性弹性特性的影响规律。完成了油气弹簧的原理样机试制,通过台架试验对油气弹簧模型进行了验证和修正。提出了阻尼力多项式拟合公式,从而使得在悬架阻尼控制中能够反求到控制电流值。(3)针对部分振动状态难以测量得到,且油气悬架系统具有强非线性的特性,基于无迹卡尔曼滤波原理,设计了整车非线性振动状态观测器,以悬架动挠度及其速度作为观测算法的输入量,能够准确观测得到簧载质量的垂向振动速度、侧倾角速度、俯仰角速度、车轮垂向振动速度等振动状态信息,相比于扩展卡尔曼滤波算法,该算法能够在不增加运算量的基础上显著提高整车振动状态观测精度。(4)针对车辆在不同行驶工况下对悬架系统阻尼特性需求不同的特点,提出了以天棚地棚混合作为参考模型的非线性滑模控制算法,根据车辆的纵向和侧向加速度信号,判断车辆的行驶工况,对天棚地棚混合度进行实时控制,能够兼顾操纵工况下的稳定性和直线行驶工况下的平顺性。并通过硬件在环仿真,基于工业控制器TTC200开发了半主动悬架的控制器。基于所搭建的半实物仿真平台,对控制算法的实时性、稳定性和有效性进行了试验验证。