随着汽车保有量的增多,城市停车位变得越来越紧缺,车位尺寸设计的也越来越小,泊车难成为人们出行中的一个主要问题。因泊车失误造成的交通事故频发,自动泊车系统成为国内外车企和科研机构的研究热点。针对现有泊车系统研究中,由于忽略了初始停车位置航向角和车辆转向约束,导致规划的参考路径曲率不连续,进而影响路径跟踪的问题,本论文提出了一种满足车辆具有初始航向角和运动约束的路径规划方法与一种前馈加反馈的车辆运动控制策略。论文主要研究内容如下:(1)对车位探测的原理进行了阐述,对车辆和泊车环境进行了简化。根据车辆运动关系推导车辆运动学方程,基于阿克曼转向原理得到等效前轮转角和方向盘转角的关系式。通过车辆轮速脉冲信号进行位置估计,并通过仿真验证了运动学模型和位置估计算法的可行性。(2)在泊车路径规划部分,确定了垂直泊车过程中的停车位尺寸和障碍物约束,根据几何的方法规划出一条可行路径。为提高路径的可行性,解决转向曲率约束的问题,采用四次样条函数对路径进行优化,得到一条曲率连续且满足车辆转向约束的路径。通过Matlab进行了离线仿真,仿真结果表明生成的路径满足障碍物约束和车辆转向约束。(3)在泊车运动控制部分,采取解耦的方式将车辆的运动控制分为纵向控制和横向控制。在横向控制中,采用了预瞄误差前馈加航向角反馈的控制策略,在纵向控制中采用了经典的PID控制策略。基于Carsim/Simulink搭建垂直泊车联合仿真平台,仿真结果表明车辆跟踪效果良好、系统响应快、稳定性高。(4)为了验证整个垂直泊车算法的可行性,搭建了实车实验平台对算法进行验证。采用Simulink代码生成目标芯片的标准C语言代码,编译并烧入控制器中,对不同初始航向角的工况进行了实验。通过分析仿真和实验结果,验证了泊车控制算法在实际应用中具有较好的可行性。