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自定义障碍物，无人驾驶基于mpc的轨迹重规划跟踪，carsim2019，similink2018，有对应程序的视频讲解

在无人驾驶的世界里，轨迹规划是核心问题之一。今天，我们聊聊如何基于MPC（模型预测控制）进行轨迹重规划，尤其是在面对自定义障碍物时。使用Carsim2019和Simulink2018，我们可以实现这一目标，并且还有对应的程序视频讲解，方便大家理解。

首先，我们得明确一点：MPC的优势在于它能够处理多变量、非线性系统，并且在每一步都考虑未来的预测。这对于无人驾驶来说，简直是量身定制的解决方案。

假设我们有一个自定义的障碍物，比如一个突然出现的行人或者一辆停在前面的车。我们的目标是在不撞上这个障碍物的前提下，重新规划车辆的轨迹。这时候，MPC就派上用场了。

在Simulink中，我们可以先建立一个车辆模型。这个模型需要包括车辆的动力系统、转向系统等。然后，我们通过Carsim来模拟车辆的动态响应。接下来，就是MPC控制器的设计。

% MPC控制器设计 mpcobj = mpc(model, Ts, p, m, c); mpcobj.PredictionHorizon = 10; mpcobj.ControlHorizon = 2;

在这段代码中，model是我们之前建立的车辆模型，Ts是采样时间，p、m、c分别是预测时域、控制时域和约束条件。通过调整这些参数，我们可以优化控制器的性能。

接下来，我们需要定义一个成本函数，这个函数会告诉MPC控制器什么是“好”的轨迹。通常，我们会考虑轨迹的平滑性、与目标轨迹的偏差、以及避免碰撞等因素。

% 定义成本函数 mpcobj.Weights.OutputVariables = [1 1 1]; mpcobj.Weights.ManipulatedVariablesRate = [0.1 0.1];

这里，OutputVariables的权重表示我们对轨迹平滑性和目标偏差的重视程度，而ManipulatedVariablesRate的权重则表示我们对控制输入变化的限制。

当障碍物出现时，我们需要在MPC的约束条件中加入避障的约束。这可以通过在Simulink中添加一个障碍物检测模块来实现。这个模块会实时检测障碍物的位置，并将其作为约束条件传递给MPC控制器。

% 添加避障约束 mpcobj.Constraints.OutputVariables = [ymin ymax];

这里的ymin和ymax是根据障碍物的位置动态调整的，确保车辆不会撞上障碍物。

最后，我们通过Simulink和Carsim的联合仿真，可以看到车辆在面对自定义障碍物时，如何通过MPC进行轨迹重规划。视频讲解中会详细展示每一步的操作和结果，帮助你更好地理解整个过程。

总的来说，基于MPC的轨迹重规划在无人驾驶中是一个非常强大的工具。它不仅能够处理复杂的动态环境，还能在保证安全的前提下，优化车辆的行驶轨迹。通过Carsim和Simulink的结合，我们可以轻松实现这一目标，并且通过视频讲解，让整个过程更加直观易懂。

所以，如果你正在研究无人驾驶，或者对MPC感兴趣，不妨试试这个方法。相信我，你会爱上它的。