针对电磁主动悬架中直线作动器非线性特性对车辆减振性能产生影响的问题,采用麦克斯韦应力张量法建立输入电流与输出电磁力的非线性解析模型。通过拟合作动器非线性力的办法将解析模型中多结构参数问题缩减到二维,再将作动器拟合模型应用到采用LQG控制器的1/4车辆悬架模型中,研究作动器非线性对车辆减振性能的影响。结果表明:作动器的非线性使LQG控制效果变差,实际减振性能降低;作动器结构参数中极对数与初级定子长度的比值接近车辆共振频率时,减振性能最差。

为提高电磁主动悬架可靠性，将液压阻尼器与线性电机并联。首先建立了电磁主动悬架动力学模型；随后设计了双环控制系统，外环为LQG控制下的车辆动力学控制，内环为电流跟踪控制，并采用粒子群算法确定了不同控制目标下的加权系数；然后分别以乘坐舒适性和行驶安全性为控制目标，研究了不同控制目标下阻尼系数对动力学性能和能耗特性的影响规律，结果表明：时城内，阻尼系数对LQG控制下的电磁主动悬架动力学性能无影响，但其能量消耗随着阻尼系数的增大先减小后增大，为此分别确定了cs=1000Ns／m作为乘坐舒适性为控制目标下的阻尼值，cs=2000Ns／m作为行驶安全为控制目标下的阻尼值。频域内，无论是以乘坐舒适性为控制目标，还是以行驶安全为控制目标，阻尼系数都会使得乘坐舒适性有所恶化，而行驶安全性得到改善。

为了满足车辆行驶过程的不同动力学性能要求,研究了混合控制策略对线性电机式电磁主动悬架控制效果的影响。首先,构建了线性电机模型以及电磁主动悬架动力学模型;然后,采用粒子群优化算法对混合控制策略的控制参数进行寻优,并设计了基于Kalman滤波算法的状态观测器,对系统状态进行最优估计,以解决实际过程中测量噪声对控制效果的影响;随后进行了仿真分析,结果表明:相比被动悬架,采用混合控制策略的电磁主动悬架车身加速度均方根值减小了13.96%,悬架动挠度均方根值减小了28.57%,车轮动载荷均方根值减小了8.59%,说明混合控制策略可有效提高车辆的动力学性能;最后,进行了台架试验,试验结果与仿真结果较为一致,验证了仿真结果的正确性。