作为无人车协同行驶的基本行为之一,车辆跟驰具有重要的研究意义。本文对无人车辆在道路上的跟驰行驶控制进行了研究。为了保证车辆行驶过程中的前向和侧向行车安全,需要对车辆的跟驰策略进行研究;为了保证后车跟驰的稳定性和准确性,需要对后车的横纵向控制进行研究,并且要考虑到道路环境中的干扰因素;为了验证跟驰控制方法的有效性,需要建立无人车辆行驶与转向的动力学模型。针对以上问题,本文进行了如下研究工作:首先,本文提出了一种基于虚拟领航者的领航跟随策略。该策略不仅在时间距离和空间距离上保证了后车与前车的安全,同时,也能使后车的期望路径与前车保持一致,保证了跟驰的侧向安全。跟驰策略的提出,将两车的跟驰问题转变为后车的动态路径跟踪问题。其次,本文对后车跟踪期望路径的过程进行分析,建立了跟驰误差模型,分别设计了后车运动的横纵向PID控制律,并进行仿真验证,在理想工况下实现了后车对前车的良好跟驰。考虑车辆行驶中的复杂环境,本文在跟驰仿真中加入白噪声作为后车行驶过程中的干扰,验证PID控制器作用下后车的跟驰效果。接着,针对PID控制器抗干扰能力不足的问题,本文基于滑模变结构控制方法对后车的横纵向运动分别设计控制律;考虑到随机干扰对跟驰系统的影响,本文设计了和干扰的上下界相关的鲁棒性补偿;然后对复杂工况下的车辆行驶进行了仿真验证,实现了运动学层面的良好跟驰。最后,为了对所设计的跟驰控制系统进行更加符合实际行驶工况的仿真验证,本文对车辆的行驶动力学和转向动力学建立了简单而准确的仿真模型,仿真模型中包含发动机、传动系、制动系和转向系等关键部件建模和车辆行驶过程的动力学建模;并将该动力学模型加入到后车跟驰的仿真中,验证了跟驰控制系统的有效性。