车辆悬架系统的主要作用是减小路面不平所造成的振动冲击,提高乘坐舒适性和操纵稳定性。随着人们对车辆舒适性和安全性要求的日益苛刻,悬架设计面临着严峻的挑战。研究发现,袋鼠在跳跃行进时奔跑速度快、运动稳健,这些特性归功于其长期进化而来的腿部结构。受此启发,本文提出一种双菱形仿袋鼠腿悬架并将其应用于车辆中,以探究该悬架在不同工况、不同模式下的行为特性。本文通过对袋鼠腿部肢体及其功能的剖析与提炼,将生物结构转化为工程结构,构建出双菱形仿袋鼠腿悬架结构,采用Lagrange方程法推导其动力学模型;此外,由袋鼠可在复杂地形上快速、稳定地跳跃行进知,袋鼠的运动控制表现出简单快速自适应的特点,该特点与PID、Fuzzy-PID的控制特性相似。因此,本文为双菱形仿袋鼠腿悬架设计了PID和Fuzzy-PID控制器,在MATLAB/simulink环境下,建立其被、主动仿真模型,以路面不平度为该悬架系统的输入,以车身垂向加速度、悬架动挠度、轮胎动位移、车身垂向加速度传递率、轮胎动位移传递率等参数为评价指标,基于A～E级随机路面的激励,对双菱形仿袋鼠腿悬架主动模式与被动模式下的参数特性进行时域分析和频域分析,以探究该悬架在不同工况、不同模式下的行为特性。结果表明:1)不同工况下,双菱形仿袋鼠腿悬架的各项特性参数均在合理范围内;2)PID控制和Fuzzy-PID控制均能提高双菱形仿袋鼠腿悬架的主动性能;相对于PID控制,Fuzzy-PID控制下的舒适性能更好。3)该悬架第一阶固有频率在0.8Hz附近,第二阶固有频率在15Hz附近,避开了人的敏感频域段4～8Hz。综上所述,双菱形仿袋鼠腿悬架具有良好的路面适应性、高速舒适性和稳定性,验证了该悬架结构设计的合理性和有效性,仿生方案的正确性和可行性和控制方法的有效性。