随着交通环境的日益复杂,驾驶员的驾驶负担也变得更加沉重,传统汽车所提供的功能已不能满足人们的需求了。伴随着科学技术的进步和经济水平的发展,研发具备智能辅助驾驶功能的汽车也有了相应的支撑。大多数交通事故的原因在于驾驶员注意力不集中、操作不当或不及时。因此,为了减少交通事故的发生,提高汽车的行驶安全性,本文着眼于高速工况下的主动避障控制策略的研究。论文首先介绍了国内外企业及高校关于换道避障系统的研究现状,同时概述了本文的主要研究内容。在Matlab/Simulink软件中搭建了整车动力学模型、二自由度参考模型、驾驶员模型、主动转向系统模型以及为拓展永磁同步电机转速采用的弱磁控制模型等,为后续研究建立了基础。考虑到道路形式的一般性,本文对直线道路工况和弯曲道路工况分别进行了研究,利用奇次多项式确立了换道避障轨迹规划方法,并建立了前方障碍物与自车之间的安全距离模型。同时考虑不同运动状态下的当前车道后车及目标车道前、后车辆对换道过程的影响,分别构建了安全距离模型。从改善车辆换道避障过程的操纵稳定性和行驶安全性的角度出发,本文根据隐函数定理证明了控制系统的可逆性并求出了逆系统的表达式。然后将滑模控制器与逆系统组成复合控制器进行直接横摆力矩与主动前轮转向集成控制,在保障换道避障过程操纵稳定性的前提下,减小轨迹跟踪误差。基于上述的控制策略,在Matlab/Simulink软件环境中进行了仿真验证,验证了所提出的汽车紧急避障策略的有效性。本文基于RealView MDK软件开发了主动转向控制器,将转角跟踪算法转化为控制芯片可处理的C语言程序,在硬件在环试验平台和实车试验平台上验证了方向盘转角跟随效果。最后,本文在上述研究的基础上,在基于CarSim/LabVIEW的横向驾驶辅助系统硬件在环试验平台和实车试验平台进行试验验证。试验结果表明验证了换道避障控制方法的有效性和可行性。