当前全世界对能源的需求日益增长,推动了以商用车为载体的运输业的迅速发展。国家高度重视商用车技术的创新,期望推动商用车发展以满足未来更加多元化的需求。商用车载重大,行驶环境恶劣,不平路面造成的车体震动,会引发驾驶员的不舒适感,长期下来会严重损害驾驶员的身心健康。商用车高运载能力需求以及维修成本控制增加了钢板弹簧悬架的广泛应用。悬架是整车核心子系统,其作用是为簧上质量提供支撑,传递车轮与车架之间的力和力矩,减缓不平路面激励对簧上质量的冲击,并减缓以此引发的振动,以保证车辆能够平顺行驶。车辆悬架系统的关键设计要求是保证驾驶员和乘客的舒适性,以及轮胎接地性,在满足上述两个功能的同时保证悬架动行程在允许的限度内。传统的钢板弹簧悬架刚度阻尼随着悬架状态非线性变化,无法适应多种路面情况。因此研究如何改善装有板簧悬架系统的车辆乘坐舒适性、安全性是十分有必要的。本文的研究工作主要如下:（1）针对非线性系统,提出了一种适用于输入未知的超球面分布采样无迹卡尔曼滤波（SSUKF-UI）算法。该算法在传统无迹卡尔曼滤波（UKF）算法的基础上融合了超球面分布采样点变换（SSUT）技术。在对系统状态量估计的同时,采用最小二乘法对未知输入进行同步识别,提高了观测器在输入未知的情况下状态估计的准确性。（2）提出了一种非线性系统的状态反馈和输出反馈鲁棒H?模糊采样控制器设计方法。针对非线性系统,以1)系统在无外界干扰下渐近稳定,2)有干扰下控制输出量最小化,3)约束输出在一定范围内波动为控制目标,以全状态和部分状态量信息作为控制器输入量分别设计了状态反馈和输出反馈鲁棒H?模糊采样控制器。采用Lyapunov泛函方法获得满足控制目标的凸组合不等式,并结合线性矩阵不等式（LMI）技术推导出状态反馈和输出反馈鲁棒H?控制增益。（3）提出了一种针对非线性板簧悬架的观测（SSUKF-UI）-控制(输出反馈鲁棒H?模糊采样控制)闭环控制策略。基于传感器测量的簧上质量和簧下质量加速度信息,结合SSUKF-UI观测器对板簧悬架状态量和路面未知位移激励进行状态估计。以观测到的状态信息作为板簧悬架系统输出反馈鲁棒H?模糊采样控制器输入,获得控制力,对悬架系统的簧上质量振动加速度,悬架动行程和轮胎动载荷进行主动控制,有效的提高了悬架系统的平顺性和安全性。综上所述,本文以板簧悬架为研究对象,针对板簧悬架系统非线性特性和路面激励复杂多变的问题,开展了对非线性系统未知输入与系统状态同步观测算法研究。针对板簧悬架系统多目标要求,考虑乘坐舒适性（簧上加速度最小化）,安全性（悬架动行程和轮胎动载荷在一定范围内波动）,开展了对非线性系统的状态反馈和输出反馈鲁棒H?模糊采样控制器策略研究,研究改善了悬架系统的平顺性和安全性。本文为路面复杂多变情况下,非线性悬架系统状态及路面同步估计方法和非线性悬架系统控制算法研究提供新的研究思路,具有较好的实用价值。