01
课程导论与环境搭建
规划控制模块在自动驾驶中的角色、联合调试的意义、ROS2与仿真环境搭建（Carla/Autoware）。
导论ROS2Carla
02
全局路径规划基础
A*算法原理与实现、基于网格的路径搜索、在ROS2中发布全局路径。
A*路径搜索全局规划
03
Lattice Planner详解
Frenet坐标系、横向与纵向轨迹采样、代价函数设计、轨迹选择与发布。
Frenet轨迹采样代价函数
04
EM Planner实践
动态规划与二次规划结合、路径与速度解耦优化、代码实现与调试。
动态规划二次规划解耦
05
控制模块基础
PID控制器原理、前馈与反馈控制、横向控制（Stanley/纯跟踪）、纵向控制（MPC）。
PIDStanleyMPC
06
MPC控制器深入
模型预测控制理论、车辆运动学模型、约束处理、QP求解器集成与调参。
MPCQP求解约束
07
ROS2通信机制
Topic/Service/Action在规划控制中的应用、消息类型定义、数据流设计。
TopicServiceAction
08
规划与控制接口设计
轨迹消息格式（Path/Trajectory）、时间戳同步、坐标系转换（TF）。
TFTrajectory同步
09
联合调试环境搭建
多机/单机仿真配置、Rviz可视化、rosbag录制与回放、调试工具链。
Rvizrosbag调试
10
数据记录与回放
使用rosbag记录规划与控制数据、基于bag的离线调试、数据提取与分析。
rosbag离线分析
11
日志系统与错误定位
ROS2日志级别、自定义日志节点、基于日志的故障排查技巧。
日志故障排查ROS2
12
可视化调试
Rviz插件开发、轨迹与路径可视化、代价地图显示、状态量曲线绘制。
Rviz可视化插件
13
单元测试与集成测试
规划模块单元测试（gtest）、控制模块单元测试、仿真集成测试框架。
gtest集成测试仿真
14
场景测试设计
典型测试场景库（直道、弯道、换道、避障）、场景参数化、自动化测试。
场景库参数化自动化
15
性能分析
规划模块耗时分析、控制模块实时性分析、使用perf/tracy进行性能剖析。
perftracy实时性
16
常见问题一：规划轨迹不平滑
原因分析、平滑算法（B样条/五次多项式）集成与调试。
B样条平滑调试
17
常见问题二：控制跟踪误差大
PID参数整定、MPC权重调节、前馈补偿优化。
PIDMPC权重前馈
18
常见问题三：规划与控制频率不匹配
时间戳对齐、插值策略、缓冲机制设计。
频率插值缓冲
19
常见问题四：车辆振荡与发散
稳定性分析、控制增益限幅、抗积分饱和。
振荡增益抗饱和
20
多传感器融合对规划的影响
定位噪声处理、感知延迟补偿、预测不确定性建模。
传感器延迟补偿不确定性
21
行为规划与运动规划衔接
状态机设计、决策输出到轨迹生成的接口调试。
状态机决策接口
22
实时性优化
规划模块代码优化（缓存/并行）、控制模块计算轻量化、零拷贝通信。
优化并行零拷贝
23
参数调优实战
使用动态参数服务器（dynamic_reconfigure）在线调参、参数效果对比。
dynamic_reconfigure调参在线
24
仿真与实车差异分析
模型失配、执行器延迟、通信延迟的补偿策略。
模型失配延迟补偿实车
25
硬件在环测试（HIL）
HIL架构、实时仿真机配置、规划控制代码部署与调试。
HIL实时仿真部署
26
故障注入与鲁棒性测试
模拟传感器故障、执行器故障、通信中断，观察系统行为。
故障注入鲁棒性测试
27
代码审查与规范
规划控制代码风格、注释规范、模块接口文档化。
代码规范审查文档
28
版本管理与协作
Git分支策略、代码合并冲突解决、基于CI/CD的自动化测试。
GitCI/CD分支
29
综合实战项目一：高速公路场景
从全局规划到轨迹跟踪的完整联调。
高速公路联调实战
30
综合实战项目二：城区复杂场景
包含红绿灯、行人、动态障碍物的联调与总结。
城区红绿灯动态障碍物