汽車(chē)自適應(yīng)巡航控制（Adaptive cruise control ,ACC）系統(tǒng)是汽車(chē)駕駛輔助系統(tǒng)的重要組成部分，其作用是根據(jù)車(chē)載雷達(dá)等車(chē)載傳感器探測(cè)本車(chē)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與其行駛車(chē)道上前方有效目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并考慮到汽車(chē)自身加速和減速能力、安全性、舒適性及快速性等多方面因素，建立的以保持安全車(chē)間距為目標(biāo)，以本車(chē)與行駛車(chē)道內(nèi)的前方目標(biāo)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為輸入，以本車(chē)期望縱向加速度為輸出的系統(tǒng)控制器，并通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制本車(chē)加速和減速，促使本車(chē)以期望車(chē)間距精確的跟隨前車(chē)[1]。

近年來(lái)，隨著技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)汽車(chē)安全性、舒適性、快速性等多個(gè)相互關(guān)聯(lián)且存在一定矛盾的性能指標(biāo)提出了新的要求[2-3]，怎么協(xié)調(diào)這些性能指標(biāo)成為ACC系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題，研究人員相繼提出了基于PID控制[4-5]、滑模控制[7]、最優(yōu)控制[8]以及模型預(yù)測(cè)控制[9-10](Model predictive control,MPC)等控制理論的ACC系統(tǒng)控制策略。如文獻(xiàn)[8]利用最優(yōu)控制理論將引入前車(chē)加速度的前車(chē)跟隨誤差模型轉(zhuǎn)化為線(xiàn)性二次型調(diào)節(jié)器問(wèn)題，并定義前車(chē)跟隨誤差模型的無(wú)限時(shí)間離散二次型目標(biāo)函數(shù)以協(xié)調(diào)多個(gè)性能指標(biāo)，但其解為了簡(jiǎn)化運(yùn)算忽略了前車(chē)加速度的影響，導(dǎo)致本車(chē)跟隨前車(chē)時(shí)誤差較大。文獻(xiàn)[9]在模型預(yù)測(cè)控制的框架下，將汽車(chē)自適應(yīng)巡航控制算法設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為帶約束的在線(xiàn)二次優(yōu)化問(wèn)題，雖然其仿真結(jié)果良好，但是其求解依賴(lài)于MATLAB優(yōu)化工具箱的二次規(guī)劃求解器，并且過(guò)程比較復(fù)雜，很難將其嵌入到實(shí)車(chē)控制器中。

為此，本文在文獻(xiàn)中關(guān)于ACC系統(tǒng)的縱向動(dòng)力學(xué)模型的基礎(chǔ)上,引入約束函數(shù),并且在模型預(yù)測(cè)控制的框架下,以系統(tǒng)的輸出（間距差、相對(duì)速度、本車(chē)實(shí)際加速度）的加權(quán)平方和作為協(xié)調(diào)多性能指標(biāo)的目標(biāo)函數(shù)，接著將含有多個(gè)變量的目標(biāo)函數(shù)轉(zhuǎn)化為含有一個(gè)未知變量的一維極值問(wèn)題，并運(yùn)用MATLAB的fminbnd函數(shù)對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解,實(shí)現(xiàn)了ACC系統(tǒng)多性能指標(biāo)的協(xié)調(diào)控制。最后通過(guò)仿真，驗(yàn)證了算法對(duì)協(xié)調(diào)汽車(chē)多性能指標(biāo)（安全性、舒適性和快速性）的可行性。