目前汽车行业正朝着车辆智能化方向发展,自动泊车系统作为车辆智能化时代代表系统之一,能够提升泊车安全性与便利性,集感知、规划、执行于一体,是能够实现局部工况自动驾驶的智能驾驶系统,是各大汽车厂商车辆智能化研发实力的体现。同时,各大城市停车难问题频发的今天,消费者对于自动泊车系统的需求日益增加,也进一步促进了自动泊车系统的发展。自动泊车系统主要由车位探测、路径规划和路径跟踪三个核心部分构成,本文结合某一车型参数,针对自动泊车系统的这三个核心问题进行了研究与分析。在车位探测方面,本文分析了基于超声波雷达进行车位探测的不足,以VLP-16激光雷达为探测传感器进行车位探测的研究。首先通过筛选,划分出合理的点云区间;第二步利用RANSAC路面切割方法提取路面点云信息;然后对点云信息进行投影栅格化,利用栅格高度信息筛选出路沿边界的范围,并利用RANSAC进行路沿点云拟合得到路沿边界函数;接着筛选出路沿边界内的障碍物点云数据,并进行基于DBSCAN算法的聚类分割;最后利用矩形框选出不同的障碍物,并获取相邻障碍物之间的距离,以及矩形外边界到路沿的最大距离,从而获得车位的尺寸信息。验证表明,采取本文的方法进行车位探测可以探测出路边临停平行车位的信息参数。在泊车路径规划方面,论文首先分析了泊车运动的车辆运动学模型;再利用逆向行驶的方法,规划出了初步泊车路径和泊车起始点的区域范围;接着利用五次多项式和四次多项式分别对初步规划的平行泊车路径和垂直泊车路径进行平滑处理,获得了曲率连续且满足避障条件要求的泊车路径。针对垂直泊车车位较小的情况,进行多项式平滑处理后路径函数仍不满足转向约束条件的情况,本文引入了DCD中间调整轨迹,最终获得了曲率连续的三段式垂直泊车路径。在路径跟踪方面,本文首先基于非时间参考系,利用抗饱和滑模变结构控制方法设计路径跟踪控制器;接着利用非线性fal函数趋近律改善滑模控制的趋近品质;然后考虑速度扰动和转向迟滞的情况,引用线性状态扩张观测器对扰动进行补偿,并通过仿真试验验证了控制器对正弦路径具有较好的跟踪效果;最后基于carsim/simulink联合仿真,验证了基于滑模控制方法的路径跟踪控制器的有效性。