本公开提供了一种基于模型预测和自抗扰的无人驾驶汽车控制系统及方法，其控制方法包括：建立当前模型，根据当前模型和参考模型得到无人驾驶汽车的状态误差模型；分别预测参考模型在预测时域内的输出，以及当前模型与参考模型间的输出误差；得到在预测时域内当前模型的输出；进行线性优化，得到最优控制序列；将状态误差模型转化为积分链的形式，得到扩张状态量；通过状态反馈得到自抗扰控制量；模型预测控制量与自抗扰控制量相加得到总控制量，对无人汽车模型进行横向控制。本公开将模型预测控制与自抗扰控制相结合，用扩张状态观测器跟踪作用于无人驾驶汽车的总扰动，并通过非线性反馈对扰动进行补偿，能够有效抑制各种扰动。