车辆行驶时由路面不平整引起的车身振动主要通过悬架系统阻尼以热能形式耗散,在车辆能源效率提升的需求下,近年来国内外车辆工程领域日益关注这部分悬架振动能量回收再利用技术。车辆振动能量回收装置的设计和结构优化得到了国内外学者广泛关注,主要在振动能转换电能产出功率方面展开研究。然而,增设馈能发电装置会改变车辆非簧载质量和悬架阻尼系数,造成馈能悬架系统的固有共振频率偏移,进而影响悬架性能,且目前馈能装置设计和优化时很少考虑到馈能装置对悬架系统性能的影响,尚未揭示固有悬架特性的影响机理。本文主要对馈能悬架系统悬架特性以及振动能量回收用圆筒形永磁直线电机(Tubular Permanent-Magnet Linear Machine,TPMLM)结构参数优化进行研究,旨在保证优良悬架特性的同时有最大馈电输出性能,具体的研究内容为:1、基于磁场激励源分离的磁矢势求解方法,提出了馈能发电用TPMLM瞬态解析模型,包括在任意行程位移激励下轴向电磁力表达式与绕组方程,该模型与有限元法求解模型相比,具有解算速度快和精度高的优点;2、馈能悬架系统采用与阻尼器并联安装TPMLM的结构,基于提出的瞬态解析模型建立了二自由度馈能悬架系统动力学模型,在典型路面激励下系统地分析了馈能悬架固有悬架特性,并揭示了其与馈能输出特性的关联机理,为进一步研究TPMLM结构参数优化奠定了理论基础;3、建立了以发电功率为目标,以机械特性和悬架特性为约束的TPMLM结构参数优化模型,提出了考虑悬架性能的馈能直线电机结构参数正向设计方法,确保馈能悬架系统有最大馈能发电量,同时设计的馈能电机能有效地匹配悬架参数;4、根据正向设计得到电机优化结构参数,制作TPMLM样机并开展馈能悬架系统硬件在环试验,实验结果表明,正向设计在设计之初就能确保馈能发电TPMLM结构参数与固有悬架特性有效匹配。