- 课题国内外研究现状
按工作原理不同，悬架可分为被动悬架、半主动悬架和主动悬架三种，如图1.1所示。
（a）被动悬架 (b)全主动悬架 (c)半主动悬架
图 1.1 悬架的分类
图1.1中Mu为非簧载质，Ms为簧载质量，Ks为悬架刚度，Kt为轮胎刚度；C1为被动悬架阻尼，C2为半主动悬架可变阻尼，F为主动悬架作动力。
目前我国车辆主要还是采用被动悬架(Passive Suspension)。其两自由度系统模型如图1.1(a)所示。传统的被动悬架一般由参数固定的弹簧和减振器组成，其弹簧的弹性特性和减振器的阻尼特性不能随着车辆运行工况的变化而进行调节，而且各元件在工作时不消耗外界能源，故称为被动悬架。它的结构简单，性能可靠，经过不断改进，现在发展的已比较成熟。然而，汽车在行驶过程中，其平顺性和操纵稳定性对悬架参数的要求是不同的，要想同时兼顾两者是很困难的，即使经过优化，也只能使它在特定的车速和路面下才能达到最佳。所以，悬架的特性参数一经选定，就无法随汽车运行的工况和激励的变化而进行调节，故其减振性能的进一步提高也就会受到限制。
1954年，GM公司Erspie.Labrose在悬架设计中首先提出主动悬架的思想。主动悬架的特点就是能够根据外界的输入或车辆本身状态的变化进行动态自适应调节。这种悬架系统为在根本上改善汽车悬架系统的性能，提供了一条崭新的途径。图1.1(b)为两自由度全主动悬架系统(Fully Active Suspension)。该系统是由 Federspiel.labrosse在 1975年发明的。它主要由一个可控的电液作动器组成。作动器相当于一个力发生器，可根据车身质量的速度响应等反馈信号，按照一定的控制规律产生作用力。它可替代被动悬架中的弹簧和减振器，可以任意变更刚度以及阻尼系数。全主动悬架的最大优点是具有高度的自适应性，可很好地满足不同环境的要求(如不同道路条件和行驶速度等)。与主动悬架相比，半主动悬架没有力发生器，它通过调节减振器的液力阻力，改善悬架的振动特性，图1.1(c)为两自由度半主动悬架（Semi-Active Suspension）。半主动悬架研究始于1974年美国加州大学戴维斯分校 Karnopp的研究工作。
随着汽车工程技术和现代控制理论的进步，汽车悬架技术得到广泛深入和研究。基于振动控制的主动/半主动悬架系统的研究和应用得到了迅猛发展，代表了现代悬架系统发展的方向。
主动悬架的概念是由Federspiel Labrosse于1954年提出来的，首先使主动悬架的基本思想和控制律得到完善总结的是Thompson，他证明了全主动悬架系统对提高车辆性能的作用。
20世纪80年代初，车辆主动悬架统的研究和开发成果得到了实现，日产和丰田公司的液力主动控制系统，证明主动悬架系统可使车辆的整体性能得到很大提高。但因主动悬架结构复杂、能耗高，其发展受到一定限制。
70年代初，Rossby和Karnop首先提出了半主动悬架的概念。半主动悬架比主动悬架出现的晚一些，从20世纪80年代中期以来，有关汽车半主动悬架系统的文献和研究成果每年都有报道，比较有影响的学者有Karnopp、Margolis、Thompson和El.Madany等，他们的研究，极大地丰富了汽车半主动悬架的控制理论，有力地推进了半主动悬架系统在车辆工程中的应用，其结构简单、造价低廉，性能接近于主动悬架而受到车辆工程界的广泛重视。日本丰田汽车公司早在1983年就将半主动悬架应用于轿车上，并在概念车和部分豪华商用轿车上装备了各种电控主动和半主动悬架系统。
20世纪90年代以后，研究的显著特点是新型智能材料在半主动悬架上的应用。美国和德国研制的以电流变和磁流变体作为工作介质的新型半主动悬架系统，是一种能自动识别道路状况的半主动悬架系统——自动连续调节阻尼控制系统。据称，这一系统不仅可以装配在赛车上，还可以安装在其他高级轿车上
