智能交通系统(ITS)的发展,改变了传统的交通规则和驾驶方式,其中智能车辆的研究排除了驾驶员的主观因素影响,从而极大地提高了运输效率,保障了交通安全。而在日常的驾驶行为中,变更车道最为常见,也是引起道路堵塞和交通事故的主要原因。智能车辆换道方法研究可以使车辆在自主换道时更安全、高效、舒适。本文是针对智能车辆自主换道控制的方法研究,首先是对车辆进行动力学建模并结合轮胎模型对其线性化,通过预瞄跟随理论建立智能车辆视觉预瞄模型,再将车辆动力学模型和视觉预瞄模型结合得到智能车辆的预瞄动力学模型。由于车辆在换道过程中的轨迹跟踪控制可以分解为侧向的路径跟随控制和纵向的速度控制,所以分别设计二者控制器。在侧向路径跟随控制器的设计中采用前馈加反馈的方式,通过前馈控制器求得车辆运行过程中理想状态参数作为参考输入,在反馈控制中运用现代控制理论中的最优控制理论,在车辆预瞄动力学模型的基础上建立了线性二次型性能指标,通过合适的控制律来实现路径跟随。在纵向的速度控制器设计中,建立车辆纵向速度的传递函数结合PID控制理论选取合适的比例、积分和微分系数设计控制器从而实现速度跟随。最后参考驾驶员模型和闭环道路仿真试验设计智能车辆自动换道的闭环仿真试验,通过Matlab/Simulink搭建系统模型进行仿真验证,证明了控制器的合理性。