自适应巡航控制系统是高级驾驶辅助系统的重要组成部分,可以有效地减轻驾驶员操作负担,提高汽车的舒适性、燃油经济性以及道路通行率,具有重要的工程应用价值。控制策略是自适应巡航系统研究的核心内容,因此针对自适应巡航系统控制策略的研究具有重要意义。本文首先针对汽车自适应巡航控制系统的功能需求进行了分析,对固定车间时距算法和可变车间时距算法进行了分析,提出了可变车间时距算法的改进设计。提出了反应车间时距的概念,进一步设计了基于反应车间时距的模式切换策略。建立了车辆纵向动力学模型并对其动力性能进行验证。建立了车辆逆纵向动力学模型,包括驱动/制动切换策略、逆发动机模型和逆制动系模型。然后,对基于变速积分PID的系统控制策略进行研究。采用变速积分PID控制,在MATLAB/Simulink开发环境建立自适应巡航PID控制策略算法,并分别在定速巡航模式和跟随控制模式下对PID控制策略算法进行了仿真分析,仿真结果显示自适应巡航PID控制在定速巡航模式中具有响应迅速、超调量小的优点,但是跟随控制模式复杂工况下控制效果不够理想,所以考虑在ACC系统跟随控制模式的控制中采用MPC方法。为了实现在跟随控制模式下的优良性能,本文接着进行了基于MPC的自适应巡航控制策略研究。通过MPC算法建立控制本车加速度的预测模型,并对其进行滚动优化和误差反馈校正分析,以MATLAB/Simulink开发环境为基础,建立自适应巡航MPC控制策略算法,实现对于自适应巡航汽车在行驶过程中的速度和车间时距的控制。最后,对本文提出的ACC系统控制策略进行仿真研究。建立MATLAB/Simulink与CarSim联合仿真平台,分析其在跟随前车定速、跟随前车加速和跟随前车减速三种ACC系统典型跟车工况下的性能,分别设定不同的跟车速度以及不同的加速和减速区间。结果验证本文所建立的自适应巡航MPC控制策略算法在跟随控制模式下有着比较理想的表现。