rosusv_ws

ROS话题通信初探——基于NMPC的无人艇定点控制与轨迹跟踪控制仿真

0 项目结构

src文件夹共包含三个功能包：
wamv_model： 用于构建小车模型，创建小车节点test_wamv_model
myplot： 用于可视化小车运行状态，创建绘图节点test_plot
mycontroller：用于构建nmpc控制器，创建节点test_station_keeping和test_trajectory_tracking
在mycontroller中有launch文件夹，其中包含两个launch文件

1 项目依赖

ros-noetic eigen3 （用于矩阵运算）
casadi3.6.3 （linux，C++版本，用于求解NLP问题）
matplotlibcpp （用于绘图，由于调用的是python的绘图，因此需要安装python和相应的python绘图库）

2 项目构建

在主目录下创建文件夹rosusv_ws：mkdir rosusv_ws
拷贝代码到本地文件夹： git clone https://github.com/quyinsong/rosusv_ws.git
在rosusv_ws文件夹下运行： catkin_make

构建可能遇到的问题：找不到自定义消息头文件，比如wamv_model/states.h，wamv_model/controls.h
解决办法：
（1）在src文件中将其他包文件夹删除，只保留一个包文件夹wamv_model
（2）执行catkin_make编译，执行完后在devel/include/wamv_model中就会出现两个头文件，controls.h和states.h
（3）将其余包文件夹放入src中
（4）再次执行catkin_make编译，就可以编译成功了
此时项目可以完全构建成功

3 配置环境变量

把当前工作空间的环境变量设置到bash中并source bashrc文件使其生效:
echo "source ~/rosusv_ws/devel/setup.bash" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

4 运行

首先在一个终端运行roscore
(1) 测试定点控制：roslaunch mycontroller test_station_keeping.launch
(2) 测试轨迹跟踪控制：roslaunch mycontroller test_trajectory_tracking.launch

5 算法参数修改

(1) 定点控制：NMPC参数：在nmpc_station_keeping.cpp中可修改惩罚矩阵Q和R的数值，m_Q和m_R
设定期望点：在test_station_keeping.cpp中可修改期望到达的位置
(2) 轨迹跟踪：NMPC参数：在nmpc_trajectory_tracking.cpp中可修改惩罚矩阵Q和R的数值，m_Q和m_R 设定期望轨迹：在test_trajectory_tracking.cpp中可修改期望轨迹

6 问题

轨迹跟踪存在问题，不能很好的跟踪轨迹，估计是时序问题

7 本人联系方式

qu13298110549@163.com