决策规划仿真平台的搭建

以下内容笔记据来自于b站up主忠厚老实的老王，视频；链接如下：

自动驾驶决策规划算法第二章第一节 决策规划仿真平台搭建_哔哩哔哩_bilibili

使用到的软件有matlab、prescan、carsim以及visual stadio。

我电脑上软件的版本是matlab2022a，carsim2019.1、prescan8.5以及vs2022，最终可编译成功。

prescan提供道路、传感器的信息；carsim提供车辆动力学模型，matlab就提供一些仿真模型和写算法，prescan和matlab联合仿真的话需要用到c++编译器，这里使用vs。

在prescan的Experiments文件夹下有一些例子，例如在"C:\Users\Public\Documents\Experiments\DemoTemplates\Demo_PreScanCarSim3D\Demo_PreScanCarSim3D.cpar"中有一个cpar的车辆模型，是prescan自己做的一个和carsim联合仿真的模型接口。

在prescan中新建一个实验，之后拖出audi A8的车辆在面板中：

打开carsim2019.1，选择第四个选型，并在弹出来的文件夹选择中提取刚刚找到的："C:\Users\Public\Documents\Experiments\DemoTemplates\Demo_PreScanCarSim3D\Demo_PreScanCarSim3D.cpar"这个车辆模型。

 提取之后它会让你选择将文件提取到那个文件夹下面，这里文件夹理论是可以放在电脑上的人任何地方，这里推荐放在prescan的Experiments这个文件夹下面，新建的文件夹名称最好是英文名，我将它名为dynamic。我把它放在了d盘，路径如下：D:\xuexi\dynamic选择这个新建的文件夹后carsim会把这个文件解压缩，解压缩成功后这个文件夹的最终的形态就如下：

carsim的界面如下：

回到prescan中做一些相应的设置：

（1）右键audiA8模型——在动力学模型中选择user specified用户自定义，选择到上面解压缩后的文件中的文件夹中的simulink文件夹中的模型。

（2）设置仿真步长：对于carsim的迭代步长要设置到1000，因为carsim提供的是动力学模型，否则会不收敛。其中上面20是prescan自己自带的仿真步长，由于它在这里只提供一些环境和传感器信息，所以它的迭代频率设置为20就可以。

这里设置完毕后要点build按钮，prescan中每次更新模型后都要点一下这个按钮，否者新设置的参数不会更新到simulink模型中。

下面要打开matlab进行联合仿真，要注意的进行联合仿真时不能直接打开matlab，打开方式点击prescangui中的start按钮：

一般matlab第一次和prescan联合仿真会使用vs中的c++编译器做一系列的c++程序的编译。编译完成matlab的工作路径会自动跳转到C:\Users\Public\Documents\Experiments中，此时要手动将工作路径改到prescan刚建立的工程文件夹下：C:\Users\Public\Documents\Experiments\testexperiment，其中testexperiment是我上面在prescan中建立的新工程名称。在文件夹中的

就是在prescan中build的simulink模型，打开这个模型会生成一个testexperiment.pb文件，在文件夹中也会生成一些相关的配置。

整体模型如下：

其中按钮的作用就是在prescan中每build一次后就需要在这个模型文件中按一次这个按钮以更新simulink模型。

打开这个文件中的carsim模型，模型的封装关系见图的最上面：

 双击carsim模型它需要提供simfile文件的具体路径，目前还没有生成simfile文件，生成方式如下，在carsim中点击send to simulink，会在上面将prescan中cpar文件解压缩后的文件夹中也就是D:\xuexi\dynamic生成一个simfile.sim文件：

路径就是上面carsim模型的路径D:\xuexi\dynamic\simfile.sim，将该路径赋值到simulink的carsim模块中，如下：

接下来设置一下carsim的输入和输出：

该模型中carsim的输入一共有23个，前三个分别是油门，方向盘转角和制动压力，4到15是一系列坡度，16到23是路面附着系数。在testexperiment_cs.mdl模型中设置输入和输出的参数可以参考上面选择解压缩的cpar文件所在文件夹中自带的simulink模型模版。

将模型中的carsim模块的输入输出粘贴到testexperiment_cs.mdl中即可，上图中红圈就是模板中的输入输出。

其中输入一共23个，正好对应carsim模型中的三个：

输入第一个是方向盘转角，第二个是油门，第三个是刹车坡度一共有8个，将其接地即可，附着系数全部设置成0.9，这样的话输入就全部设置完毕。

输出设置如下：

原本的carsim输出一共有35个：

在模型中增加了ax、ay，需要在carsim软件中新增。

在simulink模型中设置，点击小箭头进入：

这样在外部将相关的参数连接起来即可

至此输入和输出接口已经全部设置完毕，效果如下：

 接下来打开老王在github上的文件夹，将算法文件复制到我们上面新建prescan项目的根目录下：

其中emplanner.m文件是EM PLANNER初始化与配置文件，主要是加载全局路径，加载油门刹车标定表，设置一些规划和控制参数等等。

将老王github上的算法模型和一些个接口数据粘到自己的模型中：

 这样整个基础的仿真模型搭建完毕，关于模型的介绍请看老王的视频解析。