随着经济的不断发展,我国公路系统快速发展,公路运输业得到飞速发展,重型车辆作为公路交通运输的重要组成部分,由于重型车辆自身的特点,如自重大、载货量多、质心高、轮距窄等特点,在高速行驶时,容易引起侧翻等严重的交通事故,造成重大的人员伤亡和财产损失。为提高重型车辆行驶的安全性能,本文利用半主动空气悬架的变刚度特性以及空气弹簧工作高度可变的特性,通过适当的控制方法,提高车辆的防侧翻能力。论文主要进行以下几点研究工作:(1)分析空气弹簧基本参数及空气弹簧气囊内部空气对空气弹簧刚度的影响,根据流体力学相关知识,推导空气弹簧及其充放气系统的数学模型,为建立空气悬架仿真模型提供理论基础。(2)根据车辆动力学相关理论知识,分析整车的运动状态,建立基于空气悬架的整车行驶动力学简化模型,为控制系统的设计提供基础。(3)基于半主动空气悬架,对包括空气弹簧充放气控制模型和车辆侧翻预测模型的防侧翻控制系统进行设计。根据半主动空气悬架的刚度可变和工作高度可调的特性,利用PWM控制充放气过程中空气的质量流量,解决车身质心高度降低的超调现象,实现车身质心高度的降低;利用模糊控制器计算悬架的主动控制力,通过左右悬架的主动控制力形成附加侧倾力矩抑制车身侧倾。(4)选用某重型车辆基本参数,在MATLAB/Simulink软件中搭建基于半主动空气悬架的重型车辆行驶动力学模型作为离线仿真试验平台,仿真结果显示,在各种工况下,基于半主动空气悬架的防侧翻控制器对重型车辆侧翻具有稳定的控制作用。