悬架系统作为车辆减振的重要部件,对车辆的乘坐舒适性和操纵稳定性起着至关重要的作用,其中主动悬架系统由于能够实时的产生与路面激励和车身姿态相适应的控制力,使车辆处于最佳的减振和行驶状态而被广泛应用。由于主动悬架系统存在着参数时变、外部扰动和非线性因素等特点,是一个具有较高不确定性的复杂系统,控制策略的优劣对主动悬架的性能产生至关重要的作用,并且在控制优化的过程中,车辆的多个性能目标存在着冲突,常规的控制和优化方法难以满足主动悬架达到最优性能状态,因此针对主动悬架控制策略的研究以及控制器参数的优化是一个重要的研究课题。对于主动悬架系统存在的问题,本文以山东某汽车公司车型悬架参数为依据,应用对系统的非线性、模型的不确定性和外部扰动具有较强自适应性的滑模控制方法,对主动悬架提出了一种基于多目标优化的滑模控制策略,具体研究工作如下:(1)对国内外主动悬架系统及其控制策略进行了概述,在充分分析各个控制策略优缺点的基础上,提出了基于多目标优化的车辆主动悬架系统滑模控制的思路,并根据设计和仿真的需要,在对车辆悬架系统进行动力学分析并建立了二自由度1/4车辆悬架模型和七自由度整车主动悬架模型。(2)以二自由度1/4主动悬架模型为基础,结合滑模控制理论对主动悬架系统进行滑模控制器设计,利用Lyapunov稳定性理论和Hurwitz稳定性判据对设计的滑模控制器进行稳定性验证并推导滑模面参数的稳定性范围。(3)以悬架动挠度和控制器控制力输出极限为约束,建立了以车身垂直加速度、悬架动行程和轮胎动载荷为控制目标的多目标优化问题,利用遗传算法和粒子群算法对二自由度1/4主动悬架滑模控制器参数进行多目标优化,并在MATLAB环境下建立仿真程序进行数值仿真分析。(4)设计了整车主动悬架系统的滑模控制器,以悬架动行程和轮胎动位移为约束条件,建立了以车身质心处垂直加速度、车身俯仰角加速度和车身侧倾角加速度为控制目标的多目标优化问题,对七自由度整车主动悬架滑模控制器进行多目标遗传-粒子群算法优化及仿真验证。仿真结果表明,对二自由度主动悬架滑模控制器参数进行多目标遗传算法优化,使车辆的车身垂直加速度、悬架动行程和轮胎动载荷均方根值较优化前下降了8.9%、13.1%和14.2%,对其进行多目标粒子群算法优化,使车辆的三个目标函数值较优化前下降了13.5%、10.3%和16.8%,对七自由度整车主动悬架滑模控制器参数进行多目标遗传-粒子群算法优化,使车辆的车身质心处垂直加速度、车身俯仰角加速度和车身侧倾角加速度均方根值较优化前下降了7.7%、9.6%和11.4%。全文的研究及仿真分析证明,本文所提出的基于多目标优化的车辆主动悬架滑模控制策略在改善车辆行驶性能,提高主动悬架减振性能是可行的,可以显著改善车辆的乘坐舒适性和操纵稳定性,对主动悬架的研究具有重要的理论和实用意义。