🚗 车道保持实战指南
从仿真到实车 · 30章完整路径
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📘 30个实战章节
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01
课程导论与预备知识
PID/MPC
横向控制
ROS2
为什么需要车道保持？
02
车辆运动学与动力学模型
自行车模型
状态空间
轮胎侧偏 · 参数标定
03
车道线检测基础（视觉篇）
Canny
霍夫变换
IPM
图像预处理 · 滑动窗口
04
车道线检测进阶（深度学习）
UNet
LaneNet
TensorRT
语义分割 · 轻量化部署
05
车道线拟合与跟踪
三次样条
卡尔曼滤波
RANSAC
贝塞尔曲线 · 鲁棒拟合
06
横向控制——PID控制
位置式PID
增量式
Ziegler-Nichols
抗积分饱和
07
纯跟踪 (Pure Pursuit)
几何原理
预瞄距离
曲率自适应
代码调参
08
斯坦利 (Stanley) 方法
横向误差
航向误差
非线性
与纯跟踪对比
09
模型预测控制 (MPC) 入门
QP求解
OSQP
约束设计
预测模型 · 目标函数
10
MPC进阶：NMPC与优化
CasADi
时变参数
效率优化
非线性MPC实战
11
纵向控制基础
速度PID
前馈
标定表
油门刹车 · 模型前馈
12
纵横向耦合控制
解耦架构
协同控制
实车调试
耦合影响分析
13
仿真环境搭建 (Carla/ROS2)
Carla API
ROS2节点
传感器
联合仿真流程
14
仿真环境搭建 (MATLAB/Simulink)
Vehicle Dynamics
RoadRunner
与ROS2联合
15
仿真测试场景设计
变曲率
车道线磨损
光照天气
直线弯道场景
16
SIL (软件在环) 测试
pytest
rostest
性能指标
自动化测试框架
17
HIL (硬件在环) 测试
Speedgoat
dSPACE
故障注入
实时系统 · IO接口
18
实车平台搭建
线控底盘
工控机
传感器标定
转向/油门/制动改造
19
实车传感器标定
张正友法
相机-IMU
轮速计
时间同步
20
实车通信与中间件
SocketCAN
ROS2桥接
DDS
数据录制 rosbag
21
开环验证
手动驾驶
回放数据
离线调参
第一步 · 录制与验证
22
闭环低速测试
直道PID
弯道纯跟踪
安全员
第二步 · 低速调试
23
中高速与复杂场景
高速MPC
变曲率
紧急避障
第三步 · 性能验证
24
安全与冗余设计
ISO 26262
看门狗
降级策略
监控模块 · 驾驶员接管
25
性能评价与指标
横向误差
航向误差
Jerk
通过率 · 舒适性
26
常见问题与故障排查
控制发散
丢帧处理
延迟补偿
标定误差修正
27
案例实战——高速公路车道保持
MPC+纯跟踪
参数优化
实车演示
场景定义
28
案例实战——城市道路车道保持
复杂路口
车道线中断
导航融合
城市工况
29
前沿技术展望
Imitation Learning
强化学习
V2X
端到端车道保持
30
课程总结与进阶路径
论文推荐
开源项目
职业发展
社区交流