随着自动驾驶热潮的兴起,高级辅助驾驶技术(ADAS)作为自动驾驶技术的跳板正成为当今研究的热点。车道偏离辅助系统是高级辅助驾驶(ADAS)关键技术之一,能够有效减少因驾驶员疲劳驾驶、走神导致的交通事故。本文对智能汽车车道偏离辅助系统进行了研究,主要研究内容如下。首先,本文对当今车道偏离辅助系统的研究内容进行探讨,提出了几点技术要求并构建系统框架;针对可能出现的人机冲突设计了驾驶员状态意图识别模块;通过研究最优预瞄控制理论,在定横摆角速度的假设下推导出了横摆角速度的理想值;对执行机构EPS进行了分析和模型推导。其次,在分析当前几种预警算法的基础上,考虑到空间和时间上的预警需求,提出了基于TLC与FOD算法的联合预警算法,为了适应不同驾驶员的驾驶习惯,设计了模糊控制对联合预警算法进行优化;在MATLAB/Simulink和Carsim软件环境中进行联合仿真实验,验证了预警算法的有效性。再次,针对汽车在过弯或路面附着系数较小时,轮胎侧偏角过大而失稳的问题,本文提出了一种模型预测控制(MPC)算法进行车道保持控制。以车辆的横向位置、横摆角、横摆角速度和质心侧偏角作为状态量,前轮转角为控制量,基于二自由度车辆模型建立算法的预测模型,跟踪最优预瞄控制理论下的理想横摆角速度,并设计了轮胎的侧偏角约束保证车辆不失稳。利用MATLAB/Simulink和Carsim平台进行联合仿真实验,验证了本文MPC算法的有效性。最后,进行实车试验平台的搭建与调试,从感知、决策、执行、通信四个方面对试验车的软硬件进行标定与改装,并基于试验车进行了车道偏离预警和车道保持试验,验证了本文提出控制策略的可行性。