Matlab和Carsim联合仿真中遇到的问题

在学习《无人驾驶车辆模型预测控制》这本书时，第4、5章分别展示了基于运动学和动力学的Matlab和Carsim联合仿真。除了书上所展示的步骤之外，在联合仿真时还遇到不少问题，在此进行记录。

1. Carsim8.02 应用高版本的 Matlab

按照书上附录A尝试后，发现仍然找不到Carsim S-function，可以据此方法进行设置：


https://cloud.tencent.com/developer/news/388100

其中步骤一：更改matlab的起始位置为carsim求解器的位置，可以不用，把当前文件夹设置成这个位子就行。

以及，步骤四的设置是关键，如果之前尝试的时候已经将这个Fix的页面点开又关闭了的话，只要在左侧菜单空白处右键，Refresh Library Browser就会重新弹出提示框。

2. Matlab报错：索引超出数组元素的数目(0)

其直接原因是MPCController S-function中quadprog函数求不出解时X为空，后续调用X则会导致索引超出数组元素的数目。

解决方法：在MPCController S-function中，每次求完X，判断其是否为有效的解，若不是则令u保持为前一时刻的值。

此外，还需要在Carsim的求解设置中，勾选Advanced Setting，在下方框框内写入：

opt_steer_ext 4

! This parameter indicates that, for the front

! axle, the entire steering system is to be

! replaced.

3. 联合仿真时MATLAB的版本切换方法

为了调试问题2，我又下了Matlab 2013a，结果发现Carsim只能连接到新下载的13版Matlab。

可以按照此方法切换其连接的Matlab版本：


https://zhaodi.me/switch-matlab-simulink-version-in-carsim-simulink-cosim/

4. 检查仿真时代码中的约束条件

下载的代码版本有可能是别人调试过的，一些参数都已被修改过，尤其需要检查其中约束条件的数据，我在第五章仿真时没有注意到前轮转向角变化量的上下限delta_umin和delta_umin都被乘以了0.4，导致约束太紧，quadprog函数总是找不到可行解，根据2的判断，U会总为0。如果还是解不出来的话，松弛因子的上限M再放大。

以及To workspace的数据，在MATLAB command window中输入命令workspace即可看到，To file的数据在Carsim_Data文件夹下。

此外，CH4仿真中原代码的LTV模型的b矩阵有误，需改为：

    b=[cos(t_d)*T   0;
       sin(t_d)*T   0;
       tan(vd2)*T/L      vd1*T/(L*cos(vd2)^2);];

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