无人驾驶汽车以其更加智能、安全、高效的优点在将驾驶员从复杂的驾驶任务中解放出来的领域发挥着重要作用,成为各大高校及汽车厂商的研究热点。无人驾驶技术在给提供方便的同时,也造成了许多的交通事故。虽然传感器和地图的精度不断提高,使得大多数情况下车载辅助系统的感知能力超过人类,但是其认知及决策水平却远不及人类,再加上当前相关的交通设施、法律法规的不完善,所以要想实现完全意义上的无人驾驶,还需要较长一段时间,因此,人机共驾为当前主要阶段。当发生驾驶权切换时,准备接管驾驶权的一方难以迅速恢复认知,使得驾驶权衔接不平稳,对车辆的动力学特性造成影响,进一步影响乘坐的舒适性及安全性。针对人机共驾过程存在的问题,本文从车辆动力学控制的角度对驾驶权切换过程进行了研究,搭建人机共驾虚拟仿真实验平台,基于此平台进行驾驶实验对驾驶权切换过程的车辆动力学特性进行分析,并设计控制系统对驾驶权切换过程车辆的动力学特性进行控制。主要内容包括以下几部分:1.人机共驾虚拟仿真实验平台搭建为了研究影响驾驶权切换过程车辆动力学的影响因素并对其影响因素进行控制,本文搭建了人机共驾虚拟仿真实验平台,该实验平台由软、硬件共同组成,基于软硬件的结合设计了实验平台的子系统,包括整车模型、自动驾驶系统、驾驶员、驾驶权切换系统、预警系统、抬头显示系统。同时该实验平台实现的功能包括道路环境模拟、车辆自动驾驶、警报提醒、车辆信息显示、驾驶权切换等。为驾驶实验的进行奠定了基础。2.驾驶权切换过程车辆动力学特性分析本文以“机-人”的驾驶权切换类型为研究对象,设置事故区域模拟自动驾驶系统难以处理的场景,将驾驶权由自动驾驶系统切换给驾驶员。为了确定不同因素对驾驶权切换过程车辆动力学特性影响程度的大小,并对主要影响因素进行控制,以保证驾驶权切换过程车辆具有良好的动力学特性。设置直道切换和弯道切换两种工况,通过驾驶实验的方式分析了不同种类的驾驶员及预警车速对车辆动力学特性的影响。同时,通过驾驶实验对不同预警车速下驾驶员的接管时间及接管行为进行研究,为下文控制系统的设计奠定基础。3.驾驶权切换过程车辆动力学控制系统设计为了实现顺利避障的同时保证车辆在驾驶权切换过程具有良好的动力学特性,本文首先对驾驶权切换过程的车辆运动状态进行分析,包括直道切换和弯道切换两种工况。然后设计分层控制系统对驾驶权切换过程的车速变化进行控制。其中上层控制器采用模型预测控制的思想进行设计,并设置优化函数对车辆的纵向、垂向及侧向动力学进行优化,通过控制制动加速度大小协调控制各个方向的动力学特性。下层控制器通过上层控制器计算出的制动加速度确定理想车速,然后通过模糊控制器计算转矩调节量,通过转矩分配实现实际车速对理想车速的跟随。4.驾驶权切换过程车辆动力学控制仿真实验验证为了检验控制系统的有效性,本文基于前文搭建的人机共驾虚拟仿真实验平台进行仿真实验,设置直道切换和弯道切换两种场景,每种场景分别设置50km/h、80km/h和120km/h三种车速工况进行验证。