自适应巡航控制系统作为智能辅助驾驶的关键技术之一,目前已成为人们关注的热点。本文以汽车自适应巡航控制系统(ACC)为研究对象,开展其车辆纵向动力学建模和控制策略研究。论文主要完成了以下几方面的工作:首先,阐述本文研究背景及意义,从自适应巡航系统应用现状、车辆纵向动力学建模、驾驶员跟车行为特性和自适应巡航控制算法四个方面对近年来的最新研究进展进行了论述,并在此基础上提出本文研究内容。其次,分析自适应巡航系统的功能需求和控制目标,同时考虑自车的跟踪性能和舒适性能,设计自适应巡航控制系统体系结构,由上层控制器、下层控制器和自车模型组成,为后面章节建模和控制策略研究提供技术路线。再次,以某自动变速器轿车为对象,分析该车辆纵向动力学系统的基本结构,基于Matlab/Simulink软件环境实现车辆纵向动力学仿真建模,用于后面章节控制策略设计和仿真验证。然后,针对自适应巡航系统的功能需求和控制目标,研究一种汽车自适应巡航分层控制算法,上层控制器建立包含自车控制模型、车间运动学和车间时距的集成式纵向运动学模型,综合考虑车距、相对速度和自车加速度三大性能指标,通过线性二次最优控制理论得到期望的跟车加速度;下层控制器建立包含驱/制动切换逻辑、逆发动机模型和逆制动器模型的车辆逆纵向动力学模型,采用PID控制实现加速度校正,通过节气门和制动器的切换控制,使得车辆的实际加速度能够对上层控制输出的期望加速度进行跟踪。最后,为了验证所设计控制算法的有效性和正确性,基于Matlab\Simulink软件环境搭建自适应巡航分层控制器,联合所建立的车辆动力学模型,在多种工况下进行了仿真验证。