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油气悬架是一种用途广泛的非线性悬架系统,它在改善车辆行驶平顺性及稳定性方面发挥着重要的作用。机械弹性车轮具有较大的径向刚度,其对车辆的平顺性及稳定性造成了不利影响。本文以改善装配机械弹性车轮车辆的行驶性能为目标,进行了油气悬架与机械弹性车轮的匹配研究,研究内容包括:(1)收集整理了国内外油气悬架相关的研究资料,对油气悬架结构、建模方法、优化方法以及控制策略的发展进行了阐述。(2)分析了各种类油气悬架的特点,选取一种外置单气室油气悬架,对其进行了结构与工作原理分析和数学公式推导。利用SIMULINK建立油气悬架的数学模型,并对其非线性特性进行了分析。(3)通过对机械弹性车轮刚度的拟合,在SIMULINK中建立了机械弹性车轮模型。结合车轮特点对油气悬架参数进行了初设计,并探究了悬架系统的振动特性。利用SIMULINK与CarSim的联合仿真,研究了装配机械弹性车轮与油气悬架车辆的平顺性与稳定性,并与普通充气车轮进行了对比分析。(4)通过研究油气悬架各参数对其刚度及阻尼特性的影响,建立四自由度半车振动模型与路面不平度输入模型,确定车辆的平顺性与稳定性的评价指标,将油气悬架的优化转化为数学问题。研究了量子遗传算法的原理及优势,将其应用于油气悬架的参数优化,并与传统遗传算法的结果进行了对比分析。(5)依据强化学习理论,研究了油气悬架的半主动控制方法。分析不同强化学习方法的适用场景,分别将DQN与DDPG用于悬架阻尼阀参数的分层调节与连续调节。利用MATLAB与python的混合编程,在MATLAB中建立二自由度振动模型,并通过实时信息传递供python学习,并将学习得到的控制策略输入MATLAB中验证控制效果。通过对油气悬架的优化与控制,使得装配机械弹性车轮车辆的平顺性与稳定性得到了提高。