2018年11月22日，汽车安全与节能国家重点实验室第222期学术沙龙在清华大学汽研所301举行。本期沙龙邀请到米兰理工大学Sergio Matteo SAVARESI教授做了“Electronic-suspensions control in vehicles: current status and future trends”专题演讲。

本次沙龙中，Savaresi教授对车用电子悬架(electronic-suspensions)的基本概念和分类、发展与现状、未来趋势和面临的挑战进行了详细的介绍。

悬架由阻尼元件和弹性元件作为基本组成部分，在汽车行驶时起到“低通滤波器”的作用，从而减小乘员的体感加速度、保证轮胎与地面之间的附着力，满足汽车的动力性和安全性要求。悬架有几种不同的分类方法，例如，根据悬架自适应调节的能力可分为被动悬架(passive suspension)、半主动悬架(semi-active suspension)和主动悬架(active suspension)，根据瞬时速度的大小，在有能量输入的情况下可以分为负荷调平悬架（load-levelling suspension）、慢主动悬架（slow active suspension）和全主动悬架（full active suspension），无能量输入的情况下可以分为自适应悬架（adaptive suspension）和半主动悬架（semi-active suspension）。

传统悬架经历了两代发展，第一代为气液联动式悬架(Hydro pneumatic suspension)，在20世纪60年代的雪铁龙DS上有所应用，第二代的空气悬架(Pneumatic suspension)静摩擦力基本为0，因而NVH性能出色。半主动悬架最早应用于20世纪 80年代的蓝旗亚法拉利Thema 8.32上，其阻尼比的变化响应时间很快，约为10ms，但由于路面的激励难以预测，因此最优控制算法的设计比较困难。主动悬架最开始在20世纪80年代的莲花Esprit上应用，由于是线性系统所以其算法设计比半主动悬架更加简单。

展望未来，Savaresi教授认为，全电磁悬架(Full electro-magnetic suspension, EM)，EM技术使用直线无刷电机，目前已有企业研发出原型样机，其性能表现优异，功耗中等，但质量和尺寸有额外的增加，成为EM悬架的一大限制，此外EM悬架还面临高压管理和热管理等技术问题。因此下一步的悬架技术选择需要进行一定的性能牺牲，最可能的发展类型是多室空气弹簧(multi-chamber air-spring)。一般来说，由于阻尼元件对激励的响应更快、更有效，且成本低，我们将半主动悬架的技术研究聚焦于阻尼元件上，而忽略了对弹簧刚度的半主动控制。多室空气弹簧可以实现对弹力的快速调节，时间仅为10-20ms，对舒适度的提升也有所助益，其不足点在于不能完全发挥悬架的潜能。未来的悬架系统部件除了传统应用的弹簧和阻尼元件之外，还可考虑形状记忆合金，目前需要关注的是形状记忆合金的形变-回复时间不对称的问题。随着自动驾驶汽车的发展，未来的电子悬架面临新的机遇和挑战，自动驾驶汽车更强调舒适性而对转向和动力性的要求降低。汽车领域之外，电子悬架也在其他领域进行应用，如对性能要求越来越高的公路自行车、未来出行中新的智能化代步工具等。总之，随着新技术、新需求（自动驾驶汽车）、新车辆（除了传统汽车）的发展，再加上其他子系统如横纵向控制、智能轮胎、V2X等技术的应用，电子悬架的研究领域正在不断拓展。

Sergio Matteo SAVARESI教授，意大利米兰理工大学电机工程硕士，布雷西亚大学应用数学硕士，米兰理工大学控制工程博士，1996-2002年，曾先后于瑞士隆德大学、荷兰特温特大学、澳大利亚国立大学、美国斯坦福大学、明尼苏达大学、奥地利林茨大学等院校访学。2006年至今，作为米兰理工大学教授，担任电子、计算机科学与生物工程系副主任、系统和控制研发团队主席等职位，培养了40余名博士和200余名硕士。主要研究领域为车辆控制、系统与控制、系统识别、机电一体化、非线性控制、振动控制以及自动化控制的工业应用等领域。

本次学术沙龙活动由汽车系危银涛老师主持，吸引了120名师生前来参加。对于电子悬架的研究引起了在座师生的极大兴趣，互动环节中在座师生积极与Savaresi教授交流，所交流的问题包括对EH、ER、MR悬架的响应时间比较，电子悬架在商用车中的应用等问题，Savaresi教授对这些问题进行了更加详细的解释说明，让大家对电子悬架研究有了更深的理解。