自动驾驶仿真：python和carsim联合仿真案例

文章目录

• 前言
• 一、Carsim官方案例
• 二、Carsim配置
• • 1、车辆模型
  • 2、procedure配置
  • 3、Run Control配置
  • 三、python编写
  • 四、运行carsim
  • 五、运行python
  • 总结

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    前言

    carsim内部有许多相关联合仿真的demo，simulink、labview等等都有涉及，这里简单介绍下python和carsim联合仿真的方法，虽然carsim官方有个Steer_Control.py相关的案例，但是感觉比较冗余，这里抽出重点部分和大家交流探讨下。

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    提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

    一、Carsim官方案例

    在carsim项目文件夹路径下，例：C:\Program Files (x86)\CarSim2022.1_Data\Extensions\Custom_Py，里面有几个案例可以参考下。

    

    二、Carsim配置

    1、车辆模型

    1）这里的车辆模型随便选一个就行了

    

    

    2、procedure配置

    1）开环的节气门开度控制-油门

    2）开环的制动主缸压力控制-刹车

    3）开环的方向盘角度控制

    4）运行条件选择Run forver

    

    3、Run Control配置

    1）选择运行模型为：Self-Contained Solvers

    

    2）选择类型为C Wrapper,64-bit

    

    3）按照默认选择外部的解释器

    

    4）配置输入分别为：节气门开度，制动主缸压力，方向盘角度

    

    5）配置输出

    

    三、python编写

    1）第一步先找到vs_solver.py，用于调用simfile获取相关carsim dll的引用。vs_solver.py路径在C:\Program Files (x86)\CarSim2022.1_Data\Extensions\Custom_Py，我们在下面代码中会引用vs_solver.py。

    2）代码部分都很简单，一个是import vs_solver，另外一个比较重要的是simfile的路径需要填写，一般在你创建项目目录下如：C:\Program Files (x86)\CarSim2022.1_Data\simfile.sim，这个一定要根据你项目路径来填写。

    import os
    import keyboard
    import ctypes
    import vs_solver
    class carsim_simulation():
        def __init__(self):
            self.simfile_path = r'C:\Program Files (x86)\CarSim2022.1_Data\simfile.sim'
            self.vs = vs_solver.vs_solver()
            self.vs_dll_exist_flag = self.vs_dll_is_exist()
            self.configuration = self.vs.read_configuration(self.simfile_path)
        def vs_dll_is_exist(self):
            dll_path = self.vs.get_dll_path(self.simfile_path)
            if dll_path is not None and os.path.exists(dll_path):
                vs_dll = ctypes.cdll.LoadLibrary(dll_path)
                if self.vs.get_api(vs_dll):
                    exist_flag = True
                else:
                    exist_flag = False
                    print(f'can not get dll api, please check the dll {dll_path}')
            else:
                exist_flag = False
                print(f'please check dll_path or simfile_path existence or not')
            return exist_flag
        def get_export_array(self):
            return self.vs.copy_export_vars(carsim_sim.configuration.get('n_export'))
        def get_time_step(self):
            return self.configuration.get('t_step')
        def stop(self, t_current):
            self.vs.terminate_run(t_current)
    if __name__ == '__main__':
        carsim_sim = carsim_simulation()
        t_current = carsim_sim.get_time_step()
        export_array = carsim_sim.get_export_array()
        status = 0
        while status == 0:
            #更新当前时间
            t_current = t_current + carsim_sim.get_time_step()
            import_array = [0.1, 0, 0]
    3        status, export_array = carsim_sim.vs.integrate_io(t_current, import_array, export_array)
            print(f'current_x: {export_array[0]}, current_y: {export_array[6]}')
            if keyboard.is_pressed('q'):
                carsim_sim.stop(t_current)
                break
    

    四、运行carsim

    1）运行carsim等待几秒会出现黑窗，然后关掉黑窗即可。

    

    五、运行python

    1）运行python脚本之后结果哗啦啦就出来了，就很简单。

    

    总结

    1、这里关于solvers的细节其实都没说，因为里面确实也没什么内容好讲的，本质就是调用carsim.dll，如果你需要更多的函数解析其实可以看vs_api.h，路径在C:\Program Files (x86)\CarSim2022.1_Data\Extensions\Custom_C\common，具体内容如下图所示。