自动换道避障控制作为智能辅助驾驶的关键技术之一,尤其对无人驾驶车辆的安全行驶至关重要。本论文围绕这一研究内容分别讨论了“单车换道避障”和“多车协同换道避障”的控制。在具体思路上,首先结合车辆运动学与动力学原理,建立了智能车大地坐标系下的三自由度非线性动力学模型,通过离散化得到用于控制器设计的预测模型;然后针对不同避障场景和换道需求,进行单车避障和多车协同避障的控制系统设计。针对单车自动换道避障控制,本文以方向盘动作平稳性为优化目标,以换道结束时刻车辆横向运动为零、横向位移到达期望换道距离为终端约束,设计了基于模型预测控制的换道避障控制器;在左换道和超车工况下,通过Simulink和Car Sim的联合仿真验证了所提出的自动换道避障控制器的有效性。针对多车交叉换道避障问题,考虑了多车在换道过程中不同位置的碰撞概率,推导了基于纵横向距离的碰撞威胁模型;以减小轨迹跟踪偏差,降低碰撞概率和保证换道平稳性为优化目标,提出了自动换道避障系统的非线性模型预测控制方法;在多车道多场景的换道工况下,对所提出的自动换道避障控制器的有效性进行了验证。本文的两个主要研究内容相互关联、互相补充,从不同侧面反映了换道避障问题的实质,为主动换道控制提供一定的解决思路。但有些研究还不尽完善,未来将要在算法求解速度、实车测试上做进一步努力。