carsim，prescan，simulink三者联合仿真，软件版本为carsim2020.0，prescan8.5，matlab2020b，紧急避撞行人，自主换道，纵向制动压力控制加横向前轮转角控制，多项式加mpc，效果如下图所示，可出轨迹跟踪效果图，制动压力变化图
三件套联合搞自动驾驶验证这事，工程佬们应该都懂有多酸爽。Carsim管车辆物理，Prescan玩场景搭建，Matlab/Simulink当大脑，版本必须卡死——Carsim2020.0的轮胎模型和Prescan8.5的红绿灯接口可都是祖传巨坑。
先说这个鬼畜场景：80km/h怼到离行人15米时系统启动，纵向刹车和横向打方向得配合得像德芙巧克力。我的方案是五次多项式规划期望轨迹，MPC当方向盘手，制动压力控制模块直接给Carsim灌刹车油压。
Prescan里搭马路就像玩《都市天际线》，放几个幽灵行人再加移动障碍车。注意把Carsim的动力学参数和Prescan的传感器坐标系对齐，不然雷达检测到行人可能显示在车顶上（别问我是怎么知道的）。
核心代码其实就两块：
% 五次多项式参数生成 coeffs = poly5_trajectory(x0, v0, a0, xt, vt, at, T); function [c] = poly5_trajectory(x0,v0,a0,xt,vt,at,T) A = [T^5, T^4, T^3; 5*T^4, 4*T^3, 3*T^2; 20*T^3, 12*T^2, 6*T]; b = [xt - x0 - v0*T - 0.5*a0*T^2; vt - v0 - a0*T; at - a0]; c = A\b; % 解算高阶项系数 end这玩意儿生成的轨迹要足够smooth，否则MPC控制器会原地爆炸。注意时间窗T别超过3秒，不然计算量会让Simulink卡成PPT。
carsim，prescan，simulink三者联合仿真，软件版本为carsim2020.0，prescan8.5，matlab2020b，紧急避撞行人，自主换道，纵向制动压力控制加横向前轮转角控制，多项式加mpc，效果如下图所示，可出轨迹跟踪效果图，制动压力变化图
MPC控制器配置重点看权重矩阵：
mpcobj.Weights.OutputVariables = [10, 1, 5]; % 横向误差权重最大 mpcobj.Weights.ManipulatedVariablesRate = [0.1 0.3]; % 方向盘转角变化率限制这个参数调了老子三天三夜——转向太激进会甩尾，太保守又躲不开行人。建议先拿Prescan的离线模式狂刷100组参数，比在线调试高效十倍。
制动压力控制模块有个坑爹点：Carsim的制动力矩输入需要换算成液压值。分享个祖传公式：
BrakePressure = (Tau_desired * 1000)/(2*mu*R*N) + 0.2*rand(); % 后面加个随机噪声模拟液压波动注意单位换算，Carsim默认是kN·m，而实际ESP控制单元用的是bar单位。有次漏了转换系数直接让仿真车刹出前空翻，场面十分朋克。
最后上效果图时，记得把Prescan的鸟瞰轨迹和Simulink的时域曲线叠在一起。制动压力曲线要标出最大压力值，别超过Carsim里设置的轮胎附着极限。轨迹跟踪误差建议用热力图展示，能清晰看出MPC在换道时的控制延迟。
搞联合仿真就像同时驯服三头野兽，版本兼容、数据同步、单位转换这三个坑总得掉进去几次。但看到仿真车丝滑绕过行人的瞬间，还是会觉得头发没白掉（反正也不剩几根了）。
