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Simulink-PX4-WSL2仿真环境搭建

基于Simulink的PX4仿真系统搭建，以及在仿真上部署算法，或者硬件在环。

PX4-Simulink联合环境配置

参考如下教学：
PX4与Simulink联合仿真-入门篇
PX4与Simulink联合仿真-进阶篇
使用Pixhawk2.4.8基于Simulink进行入门级飞控算法自主开发的操作
基于Simulink的PX4飞控算法的开发实践（1.硬件支持包配置）
基于Simulink的ROS2下PX4无人机控制框架-入门篇

PX4版本：适配matlab 2022b的v1.12.3
Matlab版本：2022b
windows：Windows11家庭版
遇到的错误：在编译时一直提示找不到.px4文件的错误如下图：
错误1找不到px4文件
错误1找不到px4文件
直接放弃2022的了，改用2024的Matlab进行开发的尝试。

开发环境的配置1

更换各部件版本如下
电脑：LEGION Y7000P IRX9 LAPTOP
硬件：Intel(R) Core(TM) i7-14650HX 2.20 GHz + RTX4060 + 16GB
PX4版本：适配matlab 2024b的v1.14
Matlab版本：2024b
windows：Windows11专业版-24H2版本（现改的）
首先安装如下的几个必须的依赖，再安装这个工具箱。
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安装的附加功能如下
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WSL2的安装

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此时在WSL中没有Ubuntu系统，需要安装一下22.04的ubuntu
不知道为啥这win11用wsl命令一直下载不下来，卡在0%半天不动。网上说是系统更新的原因。。。网上建议去手动下载，或者是Store里面下载，但是我Store也是打不开，所以手动下载地址如下：
下载地址：Manual installation steps for older versions of WSL 1
安装完后显示这个错误，是因为我的设置导致新应用安装到了D盘，需要更改以下Ubuntu的位置到C盘。
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卸载重装一般是没用的，这个貌似是默认安装在你选择的默认安装位置，所以需要更改默认安装位置再安装或者是直接移动App。 1
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卸载重装是不行的，需要选择移动到C盘才可以。。。
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之后成功安装了Ubuntu系统
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但是仍然打开工具箱后无法跳转到下一步，按照社区给的指示操作如下。
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更改以下系统的类型到专业版，方便后续更改电脑的语言。
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弄到这我也是服了，这b win11语言一直下载不下来，网上尝试了各种办法都特么不行。
然后重启了几次，显示更新xxx，结果重新打开matlab之后便可以进行到下一步了。。。。。我特么！
在这里怀疑一个很大的原因是没有设置默认WSL启动为ubuntu，可以按照matlab文档里面设置一下，就CMD一个命令。然后重启打开Matlab。
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PS:折腾了半天，win11的语言包终于能下载了，不过也没用了。。。
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开发环境的配置2

ok，过了第一步剩下的其实好说。
配置参考：https://blog.csdn.net/weixin_29062909/article/details/138366879

PX4源码下载

这里选择Python地址来验证。没有尝试过他的自动下载，也不建议自动。
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这里去下载PX4的源码，2024B系列Matlab支持的是PX4 v1.14版本
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这里与之前的2022版本的Matlab的UAV工具箱不同，固件要下载到WSL目录之下。

Cloning the firmware in WSL2 home directory is crucial. If you clone it outside of the WSL file system, then you will encounter slow execution issues and access right / permission errors. 在 WSL2 主目录中克隆固件至关重要。如果将其克隆到 WSL 文件系统之外，那么您将遇到执行缓慢的问题和访问权限/权限错误。

执行如下的命令以在WSL中下载固件。可能就是安装到C盘去了，作为我这个上古时代的电脑分盘使用者来说很不友好，弄得我很不爽。

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mkdir mypx4
cd mypx4
git clone https://github.com/PX4/PX4-Autopilot.git --recursive
cd PX4-Autopilot
git checkout v1.14.0 -f
git submodule update --init --recursive

这里出现了个没有分支的错误，我们创建一个。不创建也问题不大，这里官方文档中并没有这一步。
git switch -c <v1.14>
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接下来就是漫长的下载submodule时间。。。。
下载完成后，对上面的硬件设置窗口，点击下一步。 在文件资源管理器中，可以找到Linux的地址，一般是home下，找到地址复制过去。验证。ok！
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PX4 ToolChain下载以及编译程序

https://www.mathworks.com/help/releases/R2024b/uav/px4/ug/setup-px4-toolchain-wsl.html
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跟着官网教程进入目录 运行脚本下载即可。这些都是前人为我们铺好的路。
此处时间较长可以给自己弄杯咖啡等着。。。。
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下面检验下工具链的安装是否正确。
在PX4-Autopilot目录下运行了make px4_fmu-v3_default
出现了在ubuntu配置时以前遇到过的缺少STM32在Linux下开发工具的错误。
之前的解决方法：编译时报错：The CMAKE_CXX_COMPILER arm-none-eabi is not a full path and was not found in the PATH.的问题解决方法
重启之后，之前的错误居然没了。成功编译。
这里与我之前ubuntu下配置一样。我不禁思考我在配置ubuntu时，是不是重启一下也能解决呢？
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配置引导页面

重启之后，这个导引窗口也没了安装工具链那一步了。
让我们确认
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翻译如下：
应该是问你是否要自己设计控制器，自己要设计控制器的话，勾选，后续可能需要自己搭建。
我们此处选项勾选。不勾选的以后再试试。
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下一步，选择我们的F427老爷飞控。
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应该是选自启动脚本。第一个是选择在PX4自身中的默认启动脚本。第二个是选择在SD卡中的用户编辑的脚本。
CSDN博主说选择第二个较为繁琐，那我们选第一个。
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确定QGC地面站的位置 1
这一步，应该是让我们在QGC中选择鸡架,先下一步吧。Mavlink还没连接上应该也选择不了。
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编译工程。我们勾选删除所有目标xxxx。 我们之前人工make构建了一次，这里再点一次，直接秒成功了。可能是检测到了之前构建产生的px4文件。
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再次在matlab中构建，依然成功。
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这里叫我们测试硬件连接。这里我拿之前焊的PX4进行连接。
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连接上之后烧录固件。如果开着QGC，需要关掉。否则串口占用没法下载
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Matlab页面显示下载烧录完成。
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可以验证以下陀螺仪加速度数据。可以看到我这里能正常读取数据。
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获取陀螺仪数据的Simulink实例程序

官方教程地址：Getting Started with Connected I/O for PX4 Host Target
这可以作为我们的第一个开发程序。
在simulink建模中，模型设置，按照官方给出的指导设置如下。
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Simulink建立一个这样的简单读取数据的模型。
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可以看到可以成功读取到数据，仿真10秒。之前我没动，后面动了两下。实在是太开心了。
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再来一张吧
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配合可视化平台进行仿真

根据教程PX4与Simulink联合仿真-入门篇
我们新建一个控制电机PWM的模型如下图所示：
首先创建一个开关，连接PWM模块的解锁端口。并将开关的模块同Const模块连接起来，使得打开开关，值为1，否则为0。
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设置数据类型。前两个设置为布尔类型，后面的CH通道的PWM输入设置为uint16类型。
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设置硬件参数，如下图所示。配合jMAVSim进行可视化仿真。另外，仿真运行时间设置为无穷，即设置为inf。
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进入Ubuntu终端，运行jmavsim可视化仿真程序。
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jmavsim程序已经启动。Simulink中点击Run In IO 即可开始。此处JmavSim自动关闭的话需要再执行命令将其打开，自动关闭是因为缺少自动启动的脚本导致的。
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PX4
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