不同负荷状态下的柴油机振动、温度、转速等信号显著不同，而机组故障信号特征往往淹没在随负荷变化而剧烈变化的信号中，因此变负荷状态下的柴油机故障监测诊断难度较大，一直困扰着柴油机的实际故障诊断工作。本文提出了一种基于流形学习和KNN算法的柴油机工况识别方法，为柴油机变负荷工况下故障监测预警打下基础。方法融合机组的多源信号特征构建特征向量，通过流形学习t-分布邻域嵌入算法（t-SNE）实现特征向量的维数约简和敏感特征提取，采用K最近邻分类算法（KNN）完成柴油机运行负荷状态的自动分类。正常及故障状态下的柴油机信号验证了方法的有效性和实用性。

以提高车辆乘坐舒适性为目的，针对简单Bang-Bang控制算法存在过平衡位置时穿越速度过大的问题，提出引入位置阈值，从而减小穿越速度的改进型Bang-Bang控制算法。针对单一的性能指标难以实现对悬挂性能的综合评价的问题，建立考虑各指标权重的加权综合评价指标。基于磁流变半主动悬挂，对简单Bang-Bang控制算法及改进型Bang-Bang控制算法的原理、取值进行分析，并对振动控制性能进行仿真及试验验证。结果表明：该综合评价指标可有效地实现对悬挂性能的综合评价；改进Bang-Bang控制算法可有效降低车身过平衡位置时的穿越速度，降低车身垂直加速度，从而提高乘坐舒适性。

为实现电磁作动器(Electric Actuator，EA)与磁流变减振器(Magneto-rheological Damper，MRD)并联组成的复合式电磁悬挂(Composite Electrical-magnetic Suspension，CES) 在半主动馈能工况条件下的自供能，需同时考虑降低车身垂直加速度及降低控制功耗两方面因素。为解决算法控制性能评价的问题，在原有评价指标的基础上，提出能控比(Energy Consume and Control Performance Ratio，ECR)的概念并对其进行理论分析。在C级随机路面条件下，分析车速对天棚ON-OFF、连续天棚及改进型天棚3种天棚阻尼半主动控制算法的ECR的影响，并从时域的角度对ECR评价3种算法控制性能的有效性进行验证，得到最优天棚控制算法。结果表明：天棚ON-OFF、改进天棚及连续天棚对乘坐舒适性性能的改善依次增大；ECR可有效对3种控制算法性能进行评价，连续天棚半主动控制算法综合控制性能最优，适用于CES的自供能。

针对车辆主动悬挂系统能耗大的问题，设计一种可以回收振动能量的馈能式电磁悬挂系统，以降低能耗，提高能源利用率。充分考虑馈能式电磁悬挂系统的结构和功能特点，给出一种馈能式电磁作动器的设计方法，将作动器的设计要求分为3类——基本要求、功能实现要求和优化设计要求。据此，设计、试制馈能式电磁作动器原理样机，并对其性能进行了试验分析，随动特性试验以检验作动器的摩擦阻力，静态力学特性试验以验证作动器主动出力大小，空载电压特性试验以验证作动器能量回收效果。结果表明，所设计的馈能式作动器能够满足性能要求，可以此构建馈能式电磁悬挂系统。

建立多缸柴油机传动机构三维实体模型，理论上模拟柴油机正常以及异常发火情况下的瞬时转速波形图，分析其故障特征。以WP10.340E32型柴油机为研究对象，搭建柴油机故障模拟实验台以及柴油机运行在线监测系统，模拟、捕捉柴油机单缸不点火故障。从得到瞬时转速、特定相位缸体振动信号入手，对比正常情况下信号特征，分析失火故障与特征信号的内在联系。通过仿真和实测数据证明瞬时转速结合振动冲击相位信号可有效识别柴油机失火故障并且能准确定位故障缸所在位置，从而实现诊断过程的简化。

以提高车辆减振性能为目的，提出一种基于降低悬挂系统传递至车体平均功率的功率反馈主动控制算法。以某轮式车辆四分之一车辆二自由度悬挂系统模型为研究对象，基于时域和频域相结合的方法对算法性能进行分析和评价，并分析权重系数取值对算法性能的影响。结果表明：功率反馈控制算法能够显著改善车辆的乘坐舒适性和操纵稳定性，提高车辆减振性能。

利用Matlab仿真生成各种等级随机路面激励对二自由度履带车辆模型所产生的振动响应，并进行平顺性影响的分析。其间，设计了基于离散傅里叶逆变换生成路面不平度的方法，并对仿真生成的B级和D级路面与标准功率谱进行了对比验证。构建了二自由度车辆模型，利用Simulink软件建立了系统仿真模型，在不同车速、不同路面等级输入下对履带车辆平顺性影响进行了分析。结果表明，路面变差和提高车速都将降低车辆的行驶平顺性。