随着生活水平的提高和汽车技术的进步,汽车已成为人们日常生活中必不可少的交通工具。同时,人们对汽车乘坐舒适性和行驶安全性提出了更高的要求。悬架对车辆的行驶安全性和乘坐舒适性起着决定性作用,合理选择悬架的材料、参数以及控制方式,能极大地改善车辆的行驶安全性和乘坐舒适性。磁流变阻尼器具有能耗低、安全性高以及响应迅速等优点,因此,基于磁流变阻尼器的悬架系统,已成为汽车振动控制领域中的研究热点。然而,现有的磁流变阻尼器模型不是精度低就是结构复杂,极大地阻碍了磁流变阻尼器的应用。因此,本文利用理论分析、试验研究和数值仿真相结合的研究方法,建立了磁流变阻尼器的分段分数阶模型,并且研究了分数阶汽车悬架系统的参数优化和主动控制。本文主要研究内容如下:(1)介绍了分数阶微积分的定义及其基本性质。以单自由度分数阶隔振系统为研究对象,分析了分数阶微分的阶次和系数对系统的影响,并且定义了等效阻尼系数和等效刚度系数。随后,利用近似解析法和最优控制算法对单自由度分数阶隔振系统进行了优化设计。最后,利用数值仿真的方法对比了优化前后系统的响应,研究结果表明利用本文方法对分数阶系统进行优化设计是可行的。(2)利用HT-9711型材料疲劳试验机和恒流直流电源,得到磁流变阻尼器在不同工况下的试验数据。随后,建立了磁流变阻尼器的分段分数阶模型,并且对其进行了参数识别。最后,利用数值仿真的方法验证了模型的正确性和准确性。(3)以含磁流变阻尼器的汽车悬架为研究背景,建立简化的分数阶汽车悬架系统的动力学模型。随后,分别利用最优控制算法和粒子群算法对分数阶汽车悬架系统进行了优化设计。最后,利用数值仿真的方法对比了优化前后悬架系统的性能,研究结果表明利用本文方法,对分数阶汽车悬架系统进行优化设计,既保证了汽车的行驶安全性,又改善了汽车的乘坐舒适性。