自动泊车系统是一种通过周围环境感知使车辆自动停入车位的汽车电子安全系统。自动泊车作为高级驾驶辅助系统的重要组成部分,能够解放驾驶者的双手,且能提高驾驶的安全性和舒适性,具有广阔的市场前景和巨大的经济效益。本文主要研究目标是针对自动泊车系统设计出精度高、稳定性好,且能适应多种泊车工况和多种车型的控制策略。本文通过对自动泊车系统的工作原理进行研究,分别从车位检测、路径规划和路径跟踪三个方面对基于超声波的自动泊车控制策略进行研究。首先,利用超声波传感器的测距原理,进行多组台架实验测量,分析合理的车位检测策略。通过对传感器不同安装高度进行实验,总结得出合理的安装高度区间;并对传感器测距误差进行实验并分析。根据超声波检测车位的原理,在平行车位的环境工况下分析超声波波束角的存在对车位探测的影响。对波束角产生的检测误差,提出修正补偿法。该方法能够有效减小检测误差,并通过实验验证该方法探测的准确性。然后分析车辆低速状态下的运动特性。建立车辆坐标方程和低速泊车状况下的运动学模型,并进行泊车运动轨迹的分析。通过实车标定结果验证车辆泊车特性。在此基础上,结合超声波传感器环境探测的结果,提出倒推式两段圆弧平行泊车路径规划策略。采用倒序推理两段圆弧的方式,巧妙地利用车辆最小转弯半径,规划出一条无碰撞安全可靠的泊车路径,并考虑泊车约束条件和碰撞情况。通过MATLAB建立车辆运动模型,对不同泊车环境和起始点进行路径规划仿真,验证策略的可行性。最后针对已规划的泊车路径,为了解决因为时间因素带来的车速控制不当导致车辆偏离目标路径以及泊车转向跟踪误差大的问题,提出基于非时间参考的无模型自适应路径跟踪转向控制策略,摆脱车辆加减速带来的时域约束,以达到更高效率跟踪泊车路径的目的。建立车辆非时间运动模型,该模型以随时间递增的非时间变量作为控制参考量,根据目标路径生成所要跟踪的目标前轮转角值。另外,采用无模型自适应(MFAC)精确控制前轮转向跟踪目标前轮转角值,等效为实现车身角的跟踪,从而实现泊车路径的跟踪。通过MATLAB工具验证策略的有效性,并在不同车速工况下与PID控制进行对比仿真。通过对比,验证控制策略的优越性,并准确跟踪目标路径。本文所提出的基于超声波的自动泊车控制策略具有巨大的研究潜力,为促进自动泊车系统的发展奠定了基础。