随着汽车保有量的快速增长,产生了一系列的问题,例如交通事故数量的攀升和能源消耗的加剧。而自适应巡航系统作为汽车高级辅助驾驶系统的其中一种,不仅能够减轻驾驶员的行驶负担,在一定程度上也减少了交通事故的发生;此外,发展新能源汽车能够缓解能源消耗和环境污染问题。本文以纯电动汽车作为研究对象,结合V2X无线通讯技术可以获取周围车辆信息的优势,对协同式自适应巡航控制（Cooperative Adaptive Cruise Control,CACC）策略展开了研究,论文的主要研究内容如下:首先,明确了CACC系统的整体设计方案,其中包括队列的通讯拓扑结构、驾驶员优先控制策略、定速巡航/跟车模式切换策略,并且对分层控制器进行了简要说明;提出了一种考虑队列整体运动趋势的跟车间距策略,在理论上进行了收敛稳定性证明,仿真对比实验表明该策略不仅可以根据前后车辆的运动状态信息动态调节跟车间距,还有着不错的收敛速度,综合性能较好。其次,建立了纯电动汽车的车辆动力学模型,主要通过汽车动力学仿真软件Carsim的车辆模型改造而来,修改其驱动系统为电机驱动,完成了轮毂电机类型的选取、参数匹配以及数学建模等工作,并通过仿真测试验证了电机的有效性。再次,通过对汽车纵向动力学的分析设计了下层控制器,将上层给予的期望加速度转化为了驱动力矩和制动压力;为了防止驱动、制动系统同时工作或者频繁切换带来的损害,设计了驱动/制动系统切换策略;并通过仿真实验验证了控制器对期望加速度有着精确的跟踪性能。然后,研究和改进了CACC系统的上层控制器。通过对队列纵向运动学的分析结合模型预测控制（Model Predict Control,MPC）理论建立了系统的状态方程、性能指标、预测模型与约束条件;利用模糊控制理论改进原本固定权重的MPC算法,使其可以根据不同工况动态调节权重参数,通过两组对比实验表明:改进后的自适应权重MPC算法在危险工况下安全性有大幅提升;在安全工况下,乘客的舒适性会更好。最后,在多种典型工况下验证了CACC系统的可靠性和有效性。首先,利用Carsim/Simulink联合仿真的方式搭建了单辆电动汽车CACC系统控制模型及四车队列仿真测试平台;在五种典型工况下进行了离线仿真测试,仿真结果表明系统能够良好地适应不同工况,由此验证了控制策略的可靠性和有效性。