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车辆悬架作为车架与车桥之间的传力装置,不仅能够缓冲、衰减由路面激励引起的冲击和振动,也可以保证车辆的行驶平顺性和操纵稳定性。近年来,随着汽车悬架的广泛发展,车辆的行驶平顺性、操纵稳定性、使用可靠性、安全性以及乘客的需求等逐渐地受到了人们的重视。由于磁力驱动技术具有无接触、无需润滑、响应速度快、可控性强等优势,采用磁力驱动技术的电磁主动悬架受到了研究学者的普遍关注。本文提出了一种新型的电磁主动悬架,它是将电磁主动悬架作动器嵌入到传统的被动悬架内,采用电磁主动悬架作动器与阻尼器和弹簧并联的方式构成。当汽车行驶在道路上时,作动器不仅提供主动力对车辆的行驶平顺性以及车身姿态进行实时控制,还可以将振动产生的电动势经过转换后贮存在蓄电池内。因此,电磁主动悬架保证了原被动悬架的安全性,又可以通过磁力驱动技术提升了悬架系统的整体性能。本文首先详细阐述了该电磁主动悬架的工作原理;对电磁主动悬架作动器的结构进行设计,对其尺寸进行优化,最后确定最终结构;搭建电磁主动悬架作动器原理样机,对电磁主动悬架作动器的磁场特性和力学特性进行理论、仿真和实验研究;通过电磁主动悬架的仿真分析和原理样机实验,对该悬架的可行性、安全性以及控制策略的有效性进行验证。本文的主要研究内容分为以下六个部分:（1）在全面分析电磁主动悬架目前所存在问题的基础上,本文提出了一种新型的电磁主动悬架,详细阐述了该系统的工作原理,在结构上对电磁主动悬架作动器进行设计,在尺寸上对其进行优化,以确定此作动器的最终结构尺寸并搭建该作动器原理样机。（2）基于等效磁路法和网孔分析法建立电磁主动悬架作动器的磁场理论模型,在磁场理论计算的基础上建立该作动器的力学理论模型,通过磁场仿真软件对此作动器的磁场特性和力学特性进行仿真分析。对该作动器原理样机的磁场特性和力学特性进行测量和研究分析,验证了磁场特性和力学特性在理论模型和仿真分析上的准确性。（3）以车身加速度、悬架动行程和轮胎动载荷作为汽车悬架系统的三个性能评价指标,分别建立了随机路面模型和冲击路面模型,对被动悬架和电磁主动悬架的1/4车二自由度、1/2车四自由度和整车七自由度的动力学模型进行建立,并以随机路面模型作为路面激励,采用PID控制策略对1/4车、1/2车和整车电磁主动悬架进行动力学仿真,并与被动悬架的动力学仿真结果进行比较分析,得到了基于该电磁主动悬架的车辆垂向运动、俯仰运动和侧倾运动的控制效果。（4）以1/4车二自由度的电磁主动悬架为基础,建立PID控制、鲁棒控制以及极点重合配置控制策略理论,并将这三种控制策略分别应用到1/4车电磁主动悬架中,对三个车辆性能评价指标以及其车身加速度的频域响应结果进行对比、分析与评价。针对1/4车电磁主动悬架进行仿真分析,结果表明PID控制策略可以较好地抑制车身姿态,鲁棒控制策略能够抑制车身加速度,并提高悬架的鲁棒性,极点重合配置控制策略在抑制车身加速度的同时对行驶平顺性具有一定的改善,且响应速度较快。（5）为了验证电磁主动悬架的合理性和控制策略的有效性,对电磁主动悬架原理样机进行实验分析。搭建电磁主动悬架原理样机,并对原理样机、控制系统以及后续的实验方案进行了详细地阐述。以电磁主动悬架原理样机为基础,应用PID控制、鲁棒控制和极点重合配置控制策略进行多频率多振幅实验,对2mm振幅、6Hz频率的正弦激励作为输入信号的悬架实验结果进行分析。实验结果表明PID控制策略能够对悬架动行程进行抑制,使车身姿态得到较好地控制,抗干扰性较好,鲁棒控制策略对车身加速度和悬架动行程的控制效果综合性较强,体现了较强的鲁棒性,极点重合配置控制策略对车辆的行驶平顺性具有一定的改善效果,且控制器的响应速度相对较高。因此,通过电磁主动悬架的原理样机实验验证了三种控制策略的实时性、稳定性和有效性。（6）最后,对全文的理论、仿真以及研究成果等进行总结,并再一次明晰了本文的创新点,结合当前电磁主动悬架的研究热点以及本文的研究成果对车辆电磁主动悬架的进一步研究进行展望。