随着汽车数量不断增加,交通安全问题变得尤为突出,其中由于车道偏离导致的交通事故更是逐年增加,为减少安全事故发生,智能辅助驾驶技术成为研究方向。论文以国内外车道偏离控制系统研究成果为基础,对辅助驾驶技术中的车道偏离防避系统控制进行探索和研究,主要研究内容如下:首先,获取道路信息,并对车道线进行识别检测,为后续车辆偏离车道决策提供依据。针对弯道车道线识别要求具有实时性和鲁棒性,提出基于最小二乘法的车道线识别算法,对弯道车道线特征点进行提取,并对提取出的特征点进行样条拟合,实时检测道路车道线。其次,针对现有车道偏离防避系统较少考虑不同驾驶风格驾驶员的问题,根据车道曲率半径、不同驾驶风格下车辆行驶横向位置标准差和局部横向位置均值,设计模糊控制器来确定道路环境安全边界的虚拟车道线,并根据车辆二自由度模型获得车辆动力学安全边界,从而建立基于虚拟车道跨道时间和车辆动力学安全阈值的车道偏离决策准则。利用该决策方法减少了控制器的频繁不必要介入,提高了不同驾驶风格驾驶员的接受度。然后,基于二自由度车辆动力学模型分析轮胎侧偏刚度不确定性边界对车辆动力学特性的影响,并根据轮胎侧偏刚度边界设计了车道偏离防避底层H∞鲁棒控制器,且该控制器不依赖于车速变化,实现了车速解耦。通过CarSim/Simulink联合仿真,结果表明所提出的车道偏离决策准则减少了控制器的不必要的介入,提高了不同驾驶风格驾驶员的接受度,设计的控制器具有高鲁棒性。最后,在低附着系数路面轮胎力极易饱和,车道偏离防避仅通过转向控制不能及时纠正车辆。因此,论文提出分层式控制算法,上层系统基于车辆行驶的视觉信息,得到车辆行驶横向位置偏移量,并通过PI控制器计算出期望横摆角速度和质心侧偏角,下层通过设计出MPC转向与制动集成控制器,以期望横摆角速度和质心侧偏角最小化误差为跟踪目标,并通过轮胎逆模型计算出前轮转角和制动压力,进而实现车辆集成控制。对设计的集成控制器进行仿真分析,结果表明所设计的集成控制器能够解决轮胎力饱和的问题,从而保证了车辆行驶的稳定性和安全性。图[55]表[7]参[84]