En este artículo, se presenta un sistema de control longitudinal y lateral de un vehículo autónomo mediante el desarrollo de un novedoso algoritmo híbrido de seguimiento de trayectoria. En este método propuesto, el sistema de control longitudinal se desarrolla en función de la información de curvatura de la trayectoria de referencia. El vehículo autónomo modifica la velocidad deseada de acuerdo con el tamaño estimado y los tipos de las curvas de la trayectoria de referencia. Esta velocidad deseada se integra en el controlador PID para mantener una velocidad óptima del vehículo mientras sigue el camino dado. El sistema de control lateral se diseña en función de controladores de avance (control de vista previa) y retroalimentación (LQR) para reducir los errores laterales entre la trayectoria y el vehículo autónomo. Los controladores de avance y retroalimentación generan ángulos de dirección precisos para eliminar errores de orientación y laterales causados por la curvatura de la trayectoria y perturbaciones externas. La efectividad del método propuesto se evalúa comparando resultados de simulación y experimentales con diferentes algoritmos de seguimiento de trayectoria en caminos simulados y experimentados. Se ha demostrado que el algoritmo propuesto es capaz de minimizar significativamente los errores laterales en curvas pronunciadas en comparación con otros métodos de seguimiento de caminos.