随着自动驾驶的不断发展,高级驾驶辅助和智能底盘概念逐渐被认可。车道居中系统作为高级驾驶辅助一部分,能够有效提高车辆行驶的安全性,受到关注。本文以车道居中系统作为研究对象,对车道居中功能实现、转向盘位置跟随控制、驾驶权切换过程、驾驶意图识别、人机博弈和驾驶感受等方面开展研究。首先,实现了线控转向路感模拟系统3种工作模式的控制,能够提供线控转向路感模拟控制策略、转向盘转角接口控制策略和虚拟转向盘力矩接口控制策略。线控转向路感模拟控制策略基于传统EPS策略,采用重构法设计转向负载,对转向系统施加了补偿策略,设计仿真工况对线控转向路感模拟策略进行了联合仿真和试验台验证。转向盘转角接口控制策略用于L3级及以上ADAS系统,采用前馈加电机三闭环反馈控制,并且针对紧急转向工况和正常驾驶工况进行了试验台验证。虚拟转向盘力矩接口控制策略用于L1和L2级ADAS系统,考虑了在L2级ADAS系统应用时驾驶员紧急接管工况可能产生转向盘转矩梯度增加较大的问题,把电机指令力矩借助EPS非线性助力特性转化为转向盘虚拟操舵力矩,并且限制其幅值3Nm,实现了驾驶员操舵力矩和ADAS系统控制力矩之间叠加,从而将位置接口变为力矩接口,驾驶员紧急接管更容易,驾驶体验舒适。其次,设计了基于最优预瞄前馈与反馈控制策略,实现了车道居中功能。采用最小二乘法对Carsim输出坐标点进行拟合获得车道线方程,根据车道线方程计算车辆前方预瞄点信息。考虑到单点预瞄局限性,采用多点预瞄方式,根据车速和曲率等信息对不同预瞄点进行权重参数调整。针对航向角反馈控制设计了模糊控制器,实现了车道居中功能。基于车道保持辅助标准设计工况进行仿真验证,从车速和道路曲率两个方面对预瞄时间进行了自适应修正。再次,设计了车道居中工况下车辆驾驶权切换策略,相比较于其它切换策略能够实现车道居中系统自动介入。针对车道居中系统状态决策进行分析,完成了系统状态决策的架构设计和顶层状态条件判定,采用有限状态机对车道居中系统进行状态管理。针对车道居中系统介入过程,采用试探系数对驾驶员转向意图进行识别,实现了人机博弈与人机共驾。对于大偏移量车道居中系统介入问题,设计了牵引方式,通过重构虚拟车道中线避免了由于控制作用较大而导致车辆不稳定。针对车道居中系统退出过程,通过转向盘转矩判断驾驶员接管意图和控制车道居中系统转矩消失时间和转矩变化形式,把转向驾驶权切换由高低跳变方式变化为时域变权重,实现了驾驶员柔性接管,并且采用积分分离法消除了接管后控制策略中的积分环节。最后,为了验证所设计的控制策略有效性,建立汽车底盘域控制HIL试验台对设计的控制策略进行试验验证。针对车道居中算法设计了直线道路工况和曲线道路工况;针对驾驶权切换策略,设计了直线超车变道场景、车道线畸变场景和大偏移量介入场景,通过试验结果验证了所开发控制策略的有效性。