تحقیقات در مورد سیستم تعلیق بادی خودرو حاوی اطلاعات زیادی در زمینه طراحی، انتخاب اجزاء و بهینه سازی عملکرد این سیستم ها می باشد. شناخت پارامترهای تاثیرگذار بر رفتار آنها و ارائه یک مدل بی بعد به منظور بهینه سازی این سیستم ها از اهداف این مقاله است که سعی شده با ایجاد یک مدل دو درجه آزادی ¼ تعلیق بادی و بهینه سازی سیستم در حد امکان پرداخته شود. با انجام تغییرات بر روی ضریب سختی و میرایی سیستم تعلیق میتوان عملکرد سیستم را از نظر خوش سواری و فرمان پذیری ارتقاء داد. برای انجام بهینه سازی بر اساس خوش سواری و فرمان پذیری نیاز به تعریف معیاری برای اندازه گیری این دو کمیت است و از طرفی به دلیل تضاد بین این دو پارامتر نیاز به تعریف یک بازه یا یک تابع محدود کننده می باشد. که بتوان مقادیر مربوط به این دو کمیت را در یک بازه محدود در نظر گرفت. به منظور محاسبه کیفیت شتاب وارد به جرم فنربندی شده و برای RMS خوش سواری از روش محاسبه مقدار محاسبه کیفیت فرمان پذیری از معیار RMS جابجایی نسبی بین جرم فنربندی شده و  فنربندی نشده استفاده می شود.

مقدمه

   چهار دهه تحقیقات در مورد سیستم تعلیق خودرو حاوی اطلاعات زیادی در زمینه طراحی، انتخاب اجزاء و بهینه سازی عملکرد این سیستمها میباشد که هر گوشه ای از آن شاهد تلاش و کوشش محققان این حوزه است. سیستم تعلیق واسط بین تایر و اتاق خودرو است. ارتعاشات وارد شده بر تایر از طرف جاده توسط سیستم تعلیق به اتاق خودرو وارد می شود. هرچه سیستم تعلیق بتواند به عنوان فیلتر بهتری نسبت به ارتعاشات ورودی عمل نماید و ارتعاشات وارد شده به بدنه را کاهش دهد، میتواند راحتی سفر بیشتری برای سرنشینان خودرو ایجاد نماید. ایجاد راحتی سفر بیشتر برای یک خودرو بیانگر کمیت خوش سواری است. سیستم تعلیق بادی غیرفعال دارای مزیت هایی است که دستیابی به آنها با استفاده از سیستم های مکانیکی غیرفعال آسان نیست، به عنوان مثال میتوان به:
- کاهش وزن
- افزایش خوش سواری
- کاهش نویزهای و ارتعاشات با بسامد بالا به داخل
اتاق سرنشین
- قابلیت تنظیم ارتفاع
- و ....
اشاره نمود.

    برای اولین بار در سال ١٩٦١ البریتی و همکاران یک مدل برای بررسی عملکرد این سیستم ها ارائه نمودند، این مدل به عنوان یک مدل پایه توسط محققان زیادی به منظور شناسایی پارامترهای تاثیرگذار بر طراحی و بهینه سازی در طول سه دهه تحقیقات (تا سال ١٩٩١ ) مورد مطالعه قرار گرفت. این مدل در سال ١٩٨٣ توسط آقای اسماعیل زاده مورد مطالعه قرار گرفت و روشی برای بهینه سازی پارامترهای تاثیرگذار بر رفتار مدل ارائه شد.
   در سال ٢٠٠٢ کواگلیا و سورلی به منظور طراحی سیستم (طراحی فنر و مقاومت اوریفیس) یک مدل بی بعد خطی (که با خطی سازی مدل غیرخطی) ارائه کردند که این مدل به خوبی می توانست تاثیر پارامترهای مخلتف طراحی را در پاسخ سیستم پیش بینی نماید. در زمینه مدلسازی و کنترل سیستم های تعلیق بادی فعال و نیمه فعال کارهای زیادی انجام شده است که پایه مدلسازی آنها همان مدل ¼ ارائه شده در سال ١٩٦١ است.
  کشاورزی در سال 1386 به تدوین یک نرم افزار طراحی سیستم تعلیق بادی بر اساس معیار خوش سواری پرداخت. استفاده از یک مدل بی بعد ¼ به منظور طراحی سیستم های تعلیق بادی و استفاده از روش بهینه سازی RMS به منظور بهینه سازی اجزاء سیستم از جمله نوآوری های مقاله حاضر به شمار میروند. در این مقاله به منظور در نظر گرفتن وزن جرم فنربندی نشده و کامل کردن مدل های قبلی یک مدل دو درجه آزادی ¼ خودرو ارائه شده است. به دلیل ماهیت غیرخطی نیروی ایجاد شده در فنر بادی کلیه معادلات مدل بدست آمده غیرخطی است. معادلات غیرخطی به مشابه روشی که توسط اسماعیل زاده و تویوفوکو مورد استفاده قرار گرفته، خطی سازی شده است. مدل خطی ارائه شده، امکان مطالعه بهتر رفتار سیستم و پارامترهای تاثیرگذار بر روی رفتار دینامیکی سیستم را فراهم می نماید. فرمول های تحلیلی بدست آمده در این مقاله، امکان انجام بهینه سازی اجزاء سیستم بر اساس یک روش تحلیلی جدید که برای نخستین بار در سال ٢٠٠٦ نخعی و همکاران به منظور بهینه سازی اجزاء یک سیستم دو درجه آزادی مکانیکی مورد استفاده قرار گرفته است، مقدور می سازد