随着全球社会经济的迅猛发展,居民生活水平的提高,人们对汽车乘坐舒适性和安全性的要求越来越严苛。以磁流变阻尼器为减振装置的汽车半主动悬架系统,可以改善汽车的平顺性和操纵稳定性。磁流变阻尼器响应速度快,可根据电流的大小在毫秒内做出反应,被广泛应用于结构振动控制和车辆工程中,尤其是汽车半主动悬架领域。而传统的被动悬架虽然结构简单,但无法同时满足汽车平顺性和操纵稳定性。鉴于此,论文采用PID控制和模糊控制理论,对基于磁流变减振器的1/4车半主动悬架系统进行仿真验证。(1)进行了1/4车半主动悬架系统磁流变阻尼器期望输出控制器的设计。根据牛顿第二定律,建立了1/4车二自由度被动、半主动悬架动力学模型;根据路面不平度原理,以积分白噪声为基础,搭建了随机路面输入模型并得到随机路面输入响应曲线;根据PID控制和模糊控制理论,设计了随机激励下半主动悬架系统磁流变阻尼器期望输出控制器,并在MATLAB/Simulink中搭建其仿真模型,得到悬架系统理想期望力。(2)构建了1/4车半主动悬架系统磁流变阻尼器动力学模型。根据磁流变阻尼器力学模型特点,以改进Bouc-wen磁流变阻尼器正向模型为研究对象,以电流、阻尼器活塞相对位移和速度为输入变量,实际阻尼力为输出变量构建该正向模型的Simulink仿真模块,并给予各输入变量不同的数值进行仿真验证。结果表明,该正向模型具有明显的非线性滞回特性。利用BP神经网络自学习处理非线性函数的特性,建立了以悬架系统期望力、阻尼器活塞相对位移和速度等参数为输入变量,以磁流变阻尼器实际电流为输出变量的BP神经网络逆向模型,在MATLAB/Simulink中进行仿真模块设计并实施了仿真,验证了磁流变阻尼器逆模型的可行性。(3)进行了随机激励下装备磁流变阻尼器的1/4汽车半主动悬架总体仿真。将建立的磁流变阻尼器正、逆向模型与模糊PID控制器结合,在随机路面激励下进行1/4车半主动悬架系统仿真模块总体构建并实施仿真验证,结合悬架性能评价指标仿真曲线以及理想期望力与实际阻尼力对比曲线等进行了仿真分析。结果表明:相对于模糊PID控制,在实际磁流变阻尼力控制下,车身加速度降低了27.41%,悬架动挠度降低了21.17%,轮胎动载荷降低了27.83%。这说明,将理想期望力经磁流变阻尼器转换后得到的实际阻尼力作用于悬架系统,其控制效果更显著,明显提高了汽车乘坐舒适性和操作稳定性。