汽车自适应巡航系统作为先进驾驶辅助系统的重要组成部分,能够有效提高行车安全性、乘员舒适性和燃油经济性。在自适应巡航系统的基本组成中,控制器属于ACC系统的核心部分,控制策略及算法在其中进行设计与嵌入,并在执行单元得以实现之后将车辆状态信息反馈到信息感知单元,故本文基于“国家重点研发计划项目(2018YFB1600701):新型多功能智能车载终端研制及应用”课题,根据自适应巡航系统的基本原理,对其控制策略展开研究,主要包括如下研究内容:(1)针对自适应巡航系统工作模式,将其划分为速度控制模式和距离控制模式;建立以固定车头时距算法为基础,同时考虑前后车辆横向运动和纵向运动的安全距离模型,满足车辆行驶过程中的非线性特性;针对道路行驶工况的多样性,综合考虑碰撞时距和车间距离误差两种划分标准,对距离控制子模式进行详细划分。(2)选择分层式控制作为ACC控制器的控制架构;建立整车逆纵向动力学模型,包括发动机、制动器和变速器的逆模型,得到期望加速度与节气门开度和制动主缸压力之间的转化关系;对传统PID控制算法进行改进,采用积分分离式PID控制算法对下层控制器设计,防止执行机构在临界加速度附近频繁切换。(3)基于模型预测控制理论设计上层控制器,建立能够反映前后车辆相对运动的状态空间方程,并对其进行线性化及离散化处理;建立符合跟踪性和舒适性要求的目标函数,考虑车辆自身物理条件限制,使用硬约束和软约束相结合的方法将车间距误差、相对速度和期望加速度控制在合理范围内,并将约束优化问题转化为在线求解序列二次规划问题。(4)在MATLAB/Simulink仿真平台下搭建上层控制器和下层控制器模型,并在Carsim中定义仿真环境,设置六种典型前车行驶工况;通过两者联合仿真,对ACC控制器的优劣性进行验证分析。