现代交通系统是国家经济繁荣的支柱,为国内和国际贸易提供了可靠的客运和货运运输。其中汽车保有量日益增长,日常通行需求给城市交通和高速公路带来了严重的交通负担,交通事故率居高不下,交通堵塞现象频发,交通安全亟待保证。为解决上述问题,最大限度地提高现有运输系统的效率,保障交通安全,缓解交通拥堵,智能交通系统(ITS)应运而生。在物联网飞速发展的背景下,智能交通系统与物联网融合延伸为车联网,车联网作为通信领域与智能交通领域的重要课题,在未来的无人驾驶与车队巡航控制中占据重要地位。其中自主车队巡航控制作为车联网应用的主要领域,近年来得到了人们广泛的关注。本论文针对车联网环境下的自主车队系统中存在的时变延时、领车干扰、输入受限、参数不确定以及非线性动态问题开展研究。创新车队系统模型、控制算法,保障混合交通流中车队稳定性,主要研究内容如下:(1)针对自主车队系统车辆间时变延时、领车干扰的控制问题,提出鲁棒巡航的控制方法,设计H无穷性能指标,通过设计鲁棒巡航控制器,求取系统状态反馈增益。同时使用李雅普诺夫-克拉索夫斯基函数验证车队队列稳定,最后通过算例仿真验证控制方法的可行性。(2)针对自主车队系统车辆间存在时变延时、领车干扰、参数不确定的控制问题,提出预测巡航控制器,设计预测系统模型,通过获取预测状态量求解状态反馈控制器增益。其次通过李雅普诺夫稳定性原理验证车队队列稳定性,最后通过算例仿真验证控制方法的可行性。(3)针对自主车队系统车辆间存在时变延时、领车干扰、参数不确定、输入受限、非线性动态控制问题,提出非线性预测巡航控制器,设计非线性预测系统模型,通过获取预测状态量求解状态反馈控制器增益。其次通过李雅普诺夫稳定性原理验证车队队列稳定性,最后通过算例仿真验证控制方法的可行性。