应急救援车辆在救援过程中经常会遇到复杂的行驶地形,主动悬挂是改善车辆行驶平顺性和操纵稳定性的有效途径,但其与多轴转向系统之间存在着复杂的耦合关系,为了提高多轴应急救援车辆的行驶性能,对主动悬挂和转向系统耦合关系及控制技术的研究,具有重要的理论意义与实际应用价值。本研究结合国家重点研发计划项目:高机动应急救援车辆(含消防车辆)专用底盘及悬挂关键技术研究(编号:2016YFC0802902),对多轴车辆主动悬挂和转向系统的耦合及控制问题进行分析研究,设计车辆在复杂路面行驶时的控制策略,提高多轴车辆的操纵稳定性。通过建立三轴应急救援车辆的线性二自由度操纵稳定性模型,计算其最小转弯半径;采用零质心侧偏角控制理论,分析三轴车辆转向系统的稳态和瞬态响应特性。考虑轮胎的非线性特性,推导垂直载荷、轮胎侧偏角和轮胎侧向力的表达式。利用ADAMS软件建立单轴悬挂和转向单元的三维模型,对两系统的空间耦合关系进行运动学分析。基于三轴车辆悬挂与转向系统的十一自由度数学模型,利用MATLAB/Simulink对耦合系统进行了动力学分析。针对主动悬挂系统九自由度数学模型,设计各主动悬挂作动器的H_?鲁棒控制器。基于转向系统三自由度非线性模型,设计比例前馈和最优反馈联合控制器。在两种类型控制器的基础上,设计上层协调控制器,并进行仿真研究。基于三轴惯性调控悬挂系统试验平台,进行悬挂与转向耦合系统的操纵稳定性试验研究,试验结果表明:与油气悬挂模式相比,主动悬挂与多轴转向系统的协调控制使车辆在左转向(右转向)工况下,车身侧倾角的均方根值下降了26.31%(27.93%),车身俯仰角的均方根值下降了30.72%(23.76%),有效提高了车身姿态稳定性,并且弥补了主动悬挂造成的不足转向量,提高了多轴车辆的操纵稳定性。