刘 杉，孙 琪，侯力文，牛 宁，孙玲玲

（山东大学 机械工程国家级实验教学示范中心，济南 250061）

车辆行驶中，路面激励经轮胎、悬架衰减后传至车身。由于悬架及轮胎的结构设计需综合考虑整车的行驶性能，特别是行驶稳定性要求，故参数和结构优化受限[1]。通过引入参数可调的主动悬架系统[2–7]虽能在保证行驶稳定性的前提下，一定程度上提升行驶平顺性，但因硬件要求高、能耗大且成本昂贵，除少数高端车型外并未得到广泛使用。研究表明，多数乘用车在经一二级隔振后，司乘人员仍旧暴露在低频高强度振动下，长期如此会造成内脏器官及脊椎系统的损伤[8–9]。座椅作为直接与司乘人员相连的最终隔振环节，对其进行优化设计既不影响整车行驶性能，又便于实现，是提高乘坐舒适性的有效手段。

采用新型坐垫材料[10]能够一定程度上衰减传入人体的振动，但受制于软垫自身结构特性，仅能在高于坐垫固有频率时起到一定隔振作用。近年来，出现的由弹簧、减振器组成的座椅悬架系统[11]，虽能进一步衰减高频振动，但同时导致低频段隔振能力恶化。随着控制理论与电子技术的发展，车身主动悬架技术日趋成熟，相关控制策略，如最优线性二次型控制（LQR）[12–14]，也开始被应用于座椅悬架系统中。LQR控制性能的优劣取决于目标函数中的加权矩阵，但常见控制器中加权矩阵往往由设计者权衡各设计目标后，根据经验确定，通常无法实现全局最优。且部分座椅悬架系统设计中仅以人体垂向加速度为评价指标，忽略了座椅悬架限位行程、悬架动挠度及轮胎动载荷等因素，不符合工程实际。……