基于模型预测控制（MPC）的航路点跟踪器，用于精确的路径跟踪。可以将它用作waypoint_follower，以及其他跟随节点的路径（例如pure_pursuit）。

与MPC关注者相关的节点有两个

• /mpc_waypoint_converter：转换/final_waypoints为/mpc_waypoints包含自身位置后方的航点。这是为了解决计划系统和mpc follower的暂时冲突，以便可以与pure_pursuit相同的方式使用mpc follower。
• /mpc_follower：生成要遵循的控制命令（/twist_raw或/和/ctrl_raw）/mpc_waypoints。

• input
  • /mpc_waypoints : reference waypoints局部路点供mpc结算的那部分 (generated in mpc_waypoints_converter)
  • /current_pose : self pose（可以是定位模块的定位结果）
  • /vehicle_status : vehicle information 从测试车中读取速度转向角扭矩等等(as velocity and steering angle source)
• output
  • /twist_raw : command for vehicle
  • /ctrl_raw : command for vehicle

默认速度为30km/h

• unconstraint : use least square method to solve unconstraint QP with eigen.
• unconstraint_fast : similar to unconstraint. This is faster, but lower accuracy for optimization.
• qpoases_hotstart : use QPOASES with hotstart for constrainted QP.

• kinematics（default） : (自相车模型)bicycle kinematics model with steering 1st-order delay
• kinematics_no_delay : （无转向延迟的自行车模型）bicycle kinematics model without steering delay
• dynamics : （动态建模，考虑侧滑偏移）bicycle dynamics model considering slip angle

1. 设置适当的车辆运动性能的参数wheelbase，steering_gear_ratio和steer_lim_deg。还要检查/vehicle_status主题是否具有适当的值（速度：车辆后轮中心速度[km/h]，角度：转向（轮胎）角度[rad]）。这些值将车辆信息提供给控制器以进行路径跟踪。这些值中的错误会导致基本的跟踪错误。这些值是否正确，可以通过比较从模型（/mpc_follower/debug/angvel_from_steer）获得的角速度和实际角速度（例如/estimate_twist/angular/z）来确认。
2. 设置适当的车辆动力学参数steering_tau，该参数是从转向角命令到实际转向角的近似延迟。
3. 设置weight_steering_input= 1.0，weight_lat_error= 0.1，并将其他权重设置为0。如果在低速行驶时车辆振动，则将其weight_lat_error减小。
4. 其他权重的调整。调整的一种简单方法是增加weight_lat_error直到发生振荡。如果车辆不稳定且weight_lat_error跟小，则增加 weight_terminal_lat_error``和weight_terminal_heading_error提高跟踪稳定性。较大prediction_horizon和较小prediction_sampling_time对跟踪性能都是有效的，但是这是计算成本之间的折衷。

其他参数可以如下调整。

• weight_lat_error：减少横向跟踪误差。这就像PID中的P增益一样。
• weight_heading_error：增加驱动器的动态响应能力。这就像PID中的D增益一样。
• weight_heading_error_squared_vel_coeff ：在高速范围内动态响应。
• weight_steering_input：减少跟踪中的振荡。
• weight_steering_input_squared_vel_coeff：减少高速范围内跟踪的振荡。
• weight_lat_jerk：减少侧向晃动。
• weight_terminal_lat_error：weight_lat_error为稳定起见，最好将其值设定为比正常侧向权重更大的值。
• weight_terminal_heading_error：weight_heading_error为了稳定起见，最好将其设置为比正常航向权值更大的值。

权zhi

[1] Jarrod M. Snider, "Automatic Steering Methods for Autonomous Automobile Path Tracking", Robotics Institute, Carnegie Mellon University, February 2009.