自动泊车系统很大程度的减轻了驾驶员的疲劳,并减少泊车交通事故的产生,提高了驾驶的安全性和舒适性。自动泊车系统被作为智能汽车技术的代表之一而越来越受重视。自动泊车系统包括自动垂直泊车、平行泊车和角度泊车。自动泊车系统的核心内容是转向控制研究。因此针对垂直泊车这种实际泊车情况进行了转向控制算法研究。本文主要包含以下内容:第一章绪论。介绍了自动泊车系统的研究背景,自动泊车系统的构成,自动泊车系统的应用现状以及自动泊车系统的转向控制算法的研究现状,最后介绍了全文的研究内容。第二章车辆垂直泊车运动学模型分析。根据泊车的实际环境情况,确定停车位的尺寸,根据车辆低速情况下的运动学特性和转向特性,建立了垂直泊车的运动学模型,构建了用于转向控制算法研究的仿真环境。第三章车辆处于不同起始位置时的转向控制策略研究。为了研究问题的简化,以车辆的初始航向角为零作为研究的前提条件;研究的垂直泊车实例是,车位位于车辆右侧的情况。综合实际的垂直泊车经验和J.A.REEDS和L.A.SHEPP提出的路径规划理论,建立根据不同的泊车起始位置区域采用不同的转向控制策略的方案。根据车辆与两侧车位的碰撞约束的几何分析,确定出车辆可以以最大方向盘转角一次性倒入车位的起始区域,车辆以小于最大方向盘转角的某一方向盘转角一次性倒入车位的起始区域和需要车辆换档操作的起始区域。对需要车辆换挡操作的泊车情况,根据J.A.REEDS和L.A.SHEPP的路径规划理论,采用先向右以最大方向盘转角挂倒档倒车,当车辆快要撞到左侧车位时,将车辆挂上前进挡向左以最大方向盘转角前进一段时间然后将车辆挂入倒档向右打方向盘到右极限位置直到车身平行于左右两侧的车辆,然后车辆向后直行倒入车位。通过几何推导,得到四个阶段的运动时间参数,进而得到了针对垂直泊车的转向控制规律。最后,对于不同的起始区域内的起始位置点进行了仿真,根据仿真结果,可以成功的将车辆泊入停车位。第四章转向控制策略的优化设计。针对第三章中的换挡转向控制模式,采用遗传算法进行优化设计。针对根据碰撞约束确定第一段运动时间的简化处理,采用罚函数约束处理的优化方法进行改进处理,同时增加使车辆能够成功泊车的路径长度最短的优化控制目标,优化得到车辆的四段路径的运动时间参数。优化后的转向控制规律与第三章中的几何推导得出的转向控制方法进行了仿真对比,优化后的转向控制规律在成功躲避与两侧车位的碰撞倒入车位的同时,达到了路径长度最短的优化控制目标。第五章基于veDYNA软件的验证。应用更高精度的车辆动力学仿真软件veDYNA进行不同起始区域的转向控制策略的验证。veDYNA的仿真结果与运动学模型仿真结果基本吻合,研究得到的针对不同起始区域的转向控制方案可行。第六章全文总结与展望。总结了全文的工作并提出了今后的进一步研究工作的建议。