车身高度调节技术可以提高车辆高速行驶的操纵稳定性、燃油经济性以及不良路面的通过性和舒适性,兼具车身姿态调节功能。为提高车辆高速机动性能以及平均行驶车速,应能保证在不良路面行驶过程中对车高进行实时精确控制。本文深入研究路面激励对车高控制的影响机理,并针对路面激励下车身真实高度不易测量问题以及车高调节的超调现象,设计了悬架静平衡位置观测算法以及车高调节滑模控制算法。搭建了多软件联合仿真平台,进行多种路面下的车高控制仿真分析,验证了算法可行性。主要内容包括:(1)首先分析了空气弹簧充放气过程中存在的非线性特性,建立了管路气体流量特性方程以及空气弹簧压力梯度方程。根据车辆垂向动力学方程,完成了空气悬架四分之一车辆空气悬架车高调节系统数学建模以及整车七自由度空气悬架车高调节系统数学建模。并搭建了四分之一车辆空气悬架车高调节系统AMESim-Simulink仿真平台以及整车空气悬架车高调节系统CarSim-AMESim-Simulink联合仿真模型。为控制算法设计以及车高调节仿真分析奠定了基础。(2)深入研究了路面激励对车高控制的影响机理,提出将悬架静平衡位置作为车高调节闭环反馈量。针对路面激励下悬架静平衡位置不易测量问题,提出了通过状态观测器利用可知悬架状态量对其进行预测方案。经过理论分析,推导了悬架静平衡位置表述方程,在四分之一车辆车高调节数学模型基础上设计了基于无迹卡尔曼滤波算法的状态观测器。通过仿真研究验证了所设计状态观测器能够准确预测路面激励下的车辆悬架静平衡位置。(3)分析了车高调节过程中存在的超调问题,并针对“过充”与“过放”现象设计了基于反馈线性化的四分之一车辆滑模控制算法,通过无路面激励下的车高调节仿真分析,验证了所设计滑模控制算法能有效解决超调问题。而后结合状态观测器进行了路面激励下的车高调节仿真分析,结果表明了滑模控制算法与观测算法极大的提高了路面激励下的车高调节精度。(4)最后基于上述理论,设计了整车悬架静平衡位置观测算法与整车车高调节滑模控制算法,并通过CarSim-AMESim-Simulink联合仿真平台进行了多种路面激励下的车高调节仿真研究,结果表明所设计的控制算法不仅能有效提高路面激励下的车高调节精度,同时抑制了车身的俯仰、侧倾运动,提高了车高控制品质。