OCS2 开源项目使用教程

1. 项目的目录结构及介绍

OCS2 是一个用于切换系统的最优控制工具箱，其目录结构如下：

ocs2/
├── docs/
│   ├── index.rst
│   ├── conf.py
│   └── ...
├── include/
│   ├── ocs2/
│   │   ├── core/
│   │   ├── mpc/
│   │   └── ...
├── src/
│   ├── core/
│   ├── mpc/
│   └── ...
├── examples/
│   ├── cartpole/
│   ├── ballbot/
│   └── ...
├── scripts/
│   ├── run_example.sh
│   └── ...
├── CMakeLists.txt
└── README.md

目录结构介绍

• docs/: 包含项目的文档文件，如 index.rst 和 conf.py，用于生成项目的文档。
• include/ocs2/: 包含项目的头文件，分为多个子目录，如 core/ 和 mpc/，分别存放核心功能和模型预测控制相关的头文件。
• src/: 包含项目的源代码文件，与 include/ 目录结构对应，存放实现功能的源文件。
• examples/: 包含多个示例项目，如 cartpole/ 和 ballbot/，用于演示如何使用 OCS2 进行最优控制。
• scripts/: 包含一些脚本文件，如 run_example.sh，用于运行示例项目。
• CMakeLists.txt: 项目的 CMake 构建文件，用于配置和构建项目。
• README.md: 项目的介绍文件，包含项目的基本信息和使用说明。

2. 项目的启动文件介绍

OCS2 项目的启动文件通常位于 scripts/ 目录下，例如 run_example.sh。这个脚本文件用于启动示例项目，其主要功能如下：

#!/bin/bash

# 设置环境变量
export OCS2_ROOT_DIR=$(pwd)

# 运行示例项目
cd examples/cartpole
./run_cartpole.sh

启动文件介绍

• 设置环境变量: 通过 export OCS2_ROOT_DIR=$(pwd) 设置项目根目录的环境变量，确保项目能够正确找到相关文件。
• 运行示例项目: 通过 cd examples/cartpole 切换到示例项目目录，并运行 run_cartpole.sh 脚本，启动示例项目。

3. 项目的配置文件介绍

OCS2 项目的配置文件通常位于 examples/ 目录下的各个示例项目中，例如 cartpole/config/cartpole_config.yaml。这个配置文件用于配置示例项目的参数，其主要内容如下：

# 系统动力学参数
dynamics:
  mass: 1.0
  length: 0.5

# 控制器参数
controller:
  kp: 10.0
  kd: 2.0

# 仿真参数
simulation:
  duration: 10.0
  dt: 0.01

配置文件介绍

• 系统动力学参数: 配置系统的质量 mass 和长度 length，用于描述系统的物理特性。
• 控制器参数: 配置控制器的比例增益 kp 和微分增益 kd，用于调节控制器的响应。
• 仿真参数: 配置仿真的持续时间 duration 和时间步长 dt，用于控制仿真的时长和精度。

通过以上配置文件，用户可以灵活调整示例项目的参数，以满足不同的需求。