【泡泡来稿】基于 Carsim 2016 和 Simulink的无人车运动控制联合仿真（一）

前言：

前段时间在做MPC（模型预测控制）的仿真实验，在Carsim的设置上走了不受弯路，网上多是关于老版本的Carsim教程。单单在输入通道设置上就试了一两天，才可以控制车速和方向盘角。所以给大家分享下Carsim 2016的使用心得，少踩点坑。该仿真基于Carsim 2016和MATLAB 2016a实现，其他版本的MATLAB可能会导致两个软件无法正常通信。

1. 新建数据集

选择菜单栏中的Datasets项，进入Simulink and LabVIEW Models类中的任意一个数据集，将其备份成一个新的数据集，（将软件自带的Simulink仿真例子作为模板，可以避免自定义文件路径引起的仿真失败情况；同时可以防止后续的修改破坏软件自带的数据集），具体步骤如下图所示：

将数据集命名为My_MPC(无限制，可自拟名称)

2. 车辆本身的参数设置

进行Simulated Test Specifications中的Vechicle Configuration设置：

将原有数据集备份，（建议选择Cs E-Class中的E-Class SUV，其他车型可能存在无法控制车速的问题），并命名为My_MPC，具体操作如下：

进入新建的车体数据集中，此处不对原有参数进行修改。

3. 车辆的控制参数设置

进行Simulated Test Specifications中的Procedure项设置，备份原有数据集并命名为My_MPC

进行具体参数设置：

第一步：汽车的油门设置，选择Constant target speed项，后面的数值可以为任意值（速度的大小由Simulink中的控制器决定）；

第二部：刹车设置，选择Braking下拉菜单中的No linked library项；

第三步：变速箱设置，选择Shifting Control: Closed-Loop Shift Control类别 的下拉菜单中的AT 5th Mode项；

第四步：转向设置，选择Steering下拉菜单中的No linked library项；

4. 道路设置

进行道路参数设置，将原有数据集备份并命名为My_MPC

进入新建好的道路的数据集，并进行相关参数的修改

此处只进行第一项的参考轨迹几何参数设置，其余保持默认值

可以编辑参考轨迹长度、车的起始位置等参数，除了直线选项，也有多种曲线供选择,可以随意组合。

5. Run Control的设置

进入Model的下拉菜单，选择Model：Simulink项，将原有数据集备份且命名为My_MPC

第一步：进行Simulink模型的路径设置，（新建一个空白的Simulink模型，并存放在Carsim默认路径下C:\Users\Public\Documents\CarSim2016.1_Data\Extensions\Simulink

第二步：输入、输出通道参数设置

输入通道参数设置，1通道为车速（单位m/s），2通道为方向盘转角（单位°）

输出通道设置，1通道为X轴坐标，2通道为Y轴坐标，3通道为车身航向角，4通道为车速，5通道为方向盘转角

第三步：仿真时间、步长的设置，具体参数如下（仿真时间视情况而定）

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