无人驾驶汽车是解决交通安全、交通效率、能源利用等问题的一种技术方案,也是汽车自发明起就被赋予的理想目标。近年来,随着计算机、网络通信技术和智能算法理论的快速发展,智能车辆技术的研究成为车辆工程和人工智能领域的前沿和热点。车辆的横纵向运动控制作为实现无人驾驶汽车的基本条件和关键技术,具有重要的研究意义。本文针对传统燃油汽车的整车控制进行研究,分别设计了车辆的横向控制、纵向控制以及横纵向耦合控制的解决方案,完成的主要工作和创新点如下:（1）基于?₁自适应控制理论的车辆横向运动控制器设计。研究车辆的横向运动后,通过对车辆的受力分析,着眼于路面与轮胎之间的相互作用,建立了车辆的横向运动数学模型;运用?₁自适应控制理论,以车辆前轮转角为输入,车辆横向位移和横摆角为控制目标,设计了车辆横向运动控制器;最后对控制器的Simulink模型进行了仿真验证,仿真结果表明,在设计的横向运动控制器作用下,车辆能够跟随参考轨迹行驶,并且前轮转角的变化光滑稳定。（2）基于模型预测控制理论的车辆纵向运动控制器设计。运用模型预测控制算法搭建了车辆纵向控制的上层控制器,并基于车辆的纵向运动数学模型建立了车辆纵向运动的下层控制器。上层控制器的建立是基于跟车行驶的工况,由前车的运动状态得到被控车辆的期望运动状态;下层控制器则根据上层控制器计算得到的车辆期望运动状态来控制油门踏板开度和制动主缸压力。仿真结果表明,本文设计的纵向控制器能够在保证安全和舒适的条件下实现车辆的纵向期望运动状态。（3）基于线性时变系统的车辆横纵向运动耦合控制器设计。基于前面分别对车辆横向和纵向运动控制的研究,以车速作为综合控制器的公共耦合点,运用线性时变系统的?₁自适应控制理论,设计了车辆横向与纵向运动耦合的时变参考系统自适应控制器。并对控制算法进行了仿真验证,结果表明,在设计的横纵向综合控制器的作用下,被控车辆能够在车速随道路曲率变化的情况下实现很好的轨迹跟随。本文以车辆动力学模型为基础,运用合适有效的控制算法,设计了车辆的横纵向运动控制器,并且对其进行了仿真验证,证明了方法的有效性,为智能车辆的控制研究提供了新的思路和方法。