feat: 添加了自动超参数整定

crates/chassisd/Cargo.toml

@@ -10,16 +10,16 @@ description = "Mecanum chassis daemon: configuration, 1 kHz control loop, safety
 workspace = true
 
 [dependencies]
+chassis-config = { workspace = true }
 motor-core = { workspace = true }
 dji-esc = { workspace = true }
+dji-esc-sim = { workspace = true }
 dji-esc-socketcan = { workspace = true }
 mecanum = { workspace = true }
 tokio = { workspace = true }
 thiserror = { workspace = true }
 tracing = { workspace = true }
 tracing-subscriber = { workspace = true }
-serde = { workspace = true }
-toml = { workspace = true }
 clap = { workspace = true }
 
 [dev-dependencies]

crates/chassisd/src/config.rs

@@ -1,504 +0,0 @@
-//! `chassis.toml` 配置模型与加载。
-
-use std::time::Duration;
-
-use dji_esc::{BusOptions, EscConfig, EscModel};
-use mecanum::Mecanum;
-use serde::Deserialize;
-use thiserror::Error;
-
-/// 配置错误。
-#[derive(Debug, Clone, PartialEq, Eq, Error)]
-pub enum ConfigError {
-    /// TOML 语法 / 结构错误。
-    #[error("failed to parse config: {0}")]
-    Parse(String),
-    /// 语义校验失败。
-    #[error("invalid config: {0}")]
-    Invalid(String),
-}
-
-/// 顶层配置。
-#[derive(Debug, Clone, PartialEq, Deserialize)]
-#[serde(deny_unknown_fields)]
-pub struct Config {
-    /// CAN 配置。
-    pub can: CanConfig,
-    /// 底盘控制参数。
-    #[serde(default)]
-    pub chassis: ChassisConfig,
-    /// 麦轮几何。
-    pub mecanum: MecanumConfig,
-    /// 四电机配置，顺序固定：前左、前右、后左、后右。
-    #[serde(rename = "motor")]
-    pub motors: Vec<MotorConfig>,
-}
-
-/// CAN 接口配置（双 CAN 总线 seam）。
-///
-/// 底盘与功能总线物理隔离，**每条总线只允许一种协议族**（见 [`ProtocolFamily`]）。
-#[derive(Debug, Clone, PartialEq, Eq, Deserialize)]
-#[serde(deny_unknown_fields)]
-pub struct CanConfig {
-    /// 底盘总线 SocketCAN 接口名（如 `can0`）——C620 驱动轮，ESC 电流协议族。
-    pub interface: String,
-    /// 功能总线（云台 / 拨弹）：与底盘物理隔离。
-    ///
-    /// 预留 seam；填写后由上层功能模块（gimbal / feeder）使用。
-    /// 典型：`can1`，承载 GM6020 云台 + M2006/C610 拨弹。
-    #[serde(default)]
-    pub function: Option<FunctionBusConfig>,
-}
-
-/// 功能总线配置（双 CAN 之二）。
-#[derive(Debug, Clone, PartialEq, Eq, Deserialize)]
-#[serde(deny_unknown_fields)]
-pub struct FunctionBusConfig {
-    /// SocketCAN 接口名（如 `can1`）。
-    pub interface: String,
-}
-
-/// 协议族——同一总线上**不得混用**。
-///
-/// C620/C610（电流）与 GM6020（电压）的控制/反馈帧 ID 空间重叠：
-/// `0x1FF` 既可作 C620 5–8 电流也可作 GM6020 1–4 电压；`0x205` 同理。
-/// 双 CAN 物理隔离是首选消解手段；单总线时必须保证同族。
-#[derive(Debug, Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash)]
-pub enum ProtocolFamily {
-    /// C620/C610 电流协议（驱动轮、拨弹轮）。
-    Esc,
-    /// GM6020 电压协议（云台）。
-    Gm6020,
-}
-
-impl ProtocolFamily {
-    /// 电调型号所属协议族。
-    #[must_use]
-    pub const fn of_esc_model(model: EscModelSerde) -> Self {
-        match model {
-            EscModelSerde::C620 | EscModelSerde::C610 => Self::Esc,
-        }
-    }
-}
-
-/// 底盘控制参数（全部可省略，采用默认值）。
-#[derive(Debug, Clone, PartialEq, Deserialize)]
-#[serde(deny_unknown_fields, default)]
-pub struct ChassisConfig {
-    /// 控制循环周期（毫秒）。
-    pub control_period_ms: u64,
-    /// 上层指令超时（毫秒）：超时后目标速度归零。
-    pub command_timeout_ms: u64,
-    /// 电机反馈离线阈值（毫秒）。
-    pub feedback_timeout_ms: u64,
-    /// 最大前进 / 横移速度（m/s）。
-    pub max_vx: f32,
-    /// 最大横移速度（m/s）。
-    pub max_vy: f32,
-    /// 最大角速度（rad/s）。
-    pub max_omega: f32,
-}
-
-impl Default for ChassisConfig {
-    fn default() -> Self {
-        Self {
-            control_period_ms: 1,
-            command_timeout_ms: 200,
-            feedback_timeout_ms: 100,
-            max_vx: 3.0,
-            max_vy: 3.0,
-            max_omega: 6.0,
-        }
-    }
-}
-
-/// 麦轮几何（米）。
-#[derive(Debug, Clone, Copy, PartialEq, Deserialize)]
-#[serde(deny_unknown_fields)]
-pub struct MecanumConfig {
-    /// 前后轮轴线到中心的纵向半距。
-    pub half_length: f32,
-    /// 左右轮到中心的横向半距。
-    pub half_width: f32,
-    /// 车轮半径。
-    pub wheel_radius: f32,
-}
-
-/// 单电机配置。
-#[derive(Debug, Clone, PartialEq, Deserialize)]
-#[serde(deny_unknown_fields)]
-pub struct MotorConfig {
-    /// 便于日志辨认的名字（`front_left` 等）。
-    pub name: String,
-    /// 电调 ID（1–8）。
-    pub esc_id: u8,
-    /// 电调型号（`C620` / `C610`）。
-    #[serde(default = "default_model")]
-    pub model: EscModelSerde,
-    /// 安装方向：`1` 或 `-1`。
-    #[serde(default = "default_direction")]
-    pub direction: f32,
-    /// 减速比（GM3508 ≈ 19.203）。
-    pub gear_ratio: f32,
-    /// 电流限幅（raw）。
-    #[serde(default = "default_current_limit")]
-    pub current_limit: i16,
-    /// 速度环 kp。
-    #[serde(default)]
-    pub kp: f32,
-    /// 速度环 ki。
-    #[serde(default)]
-    pub ki: f32,
-    /// 速度环 kd。
-    #[serde(default)]
-    pub kd: f32,
-    /// 速度前馈（raw/rpm）。
-    #[serde(default)]
-    pub feedforward: f32,
-}
-
-fn default_model() -> EscModelSerde {
-    EscModelSerde::C620
-}
-
-fn default_direction() -> f32 {
-    1.0
-}
-
-fn default_current_limit() -> i16 {
-    12_000
-}
-
-/// 配置文件中的电调型号。
-#[derive(Debug, Clone, Copy, PartialEq, Eq, Deserialize)]
-#[serde(deny_unknown_fields, rename_all = "UPPERCASE")]
-pub enum EscModelSerde {
-    /// C620（GM3508）。
-    C620,
-    /// C610（M2006）。
-    C610,
-}
-
-impl From<EscModelSerde> for EscModel {
-    fn from(value: EscModelSerde) -> Self {
-        match value {
-            EscModelSerde::C620 => Self::C620,
-            EscModelSerde::C610 => Self::C610,
-        }
-    }
-}
-
-impl Config {
-    /// 从 TOML 文本解析并校验。
-    ///
-    /// # Errors
-    ///
-    /// 解析失败或语义校验失败（电机数量、几何、方向等）。
-    pub fn from_toml(text: &str) -> Result<Self, ConfigError> {
-        let config: Self = toml::from_str(text).map_err(|e| ConfigError::Parse(e.to_string()))?;
-        config.validate()?;
-        Ok(config)
-    }
-
-    /// 从文件读取并解析。
-    ///
-    /// # Errors
-    ///
-    /// 读取失败、解析失败或校验失败。
-    pub fn load(path: &std::path::Path) -> Result<Self, ConfigError> {
-        let text = std::fs::read_to_string(path)
-            .map_err(|e| ConfigError::Parse(format!("{}: {e}", path.display())))?;
-        Self::from_toml(&text)
-    }
-
-    /// 语义校验。
-    ///
-    /// # Errors
-    ///
-    /// 任一约束不满足时返回 [`ConfigError::Invalid`]。
-    pub fn validate(&self) -> Result<(), ConfigError> {
-        if self.motors.len() != 4 {
-            return Err(ConfigError::Invalid(format!(
-                "mecanum chassis needs exactly 4 motors (FL, FR, RL, RR), got {}",
-                self.motors.len()
-            )));
-        }
-        let m = &self.mecanum;
-        if !(m.half_length > 0.0 && m.half_width > 0.0 && m.wheel_radius > 0.0) {
-            return Err(ConfigError::Invalid(format!("mecanum geometry must be positive: {m:?}")));
-        }
-        let c = &self.chassis;
-        if c.control_period_ms == 0 || c.command_timeout_ms == 0 || c.feedback_timeout_ms == 0 {
-            return Err(ConfigError::Invalid(
-                "control/command/feedback timeouts must be > 0 ms".into(),
-            ));
-        }
-        if !(c.max_vx > 0.0 && c.max_vy > 0.0 && c.max_omega > 0.0) {
-            return Err(ConfigError::Invalid("speed limits must be > 0".into()));
-        }
-        for motor in &self.motors {
-            let gear_ratio_valid = motor.gear_ratio > 0.0;
-            if !gear_ratio_valid {
-                return Err(ConfigError::Invalid(format!(
-                    "motor {}: gear_ratio must be > 0",
-                    motor.name
-                )));
-            }
-        }
-        // 每总线单协议族：底盘四轮必须同属 ESC 族（C620/C610）。
-        let chassis_families: std::collections::HashSet<ProtocolFamily> =
-            self.motors.iter().map(|m| ProtocolFamily::of_esc_model(m.model)).collect();
-        if chassis_families.len() > 1 {
-            return Err(ConfigError::Invalid(
-                "chassis bus mixes protocol families; keep one family per CAN bus".into(),
-            ));
-        }
-        // 功能总线接口名不得与底盘总线相同（双 CAN 物理隔离）。
-        if let Some(function) = &self.can.function {
-            if function.interface == self.can.interface {
-                return Err(ConfigError::Invalid(format!(
-                    "function bus interface must differ from chassis interface (both '{}')",
-                    self.can.interface
-                )));
-            }
-        }
-        // 电调 ID、方向、限流的细粒度校验由 EscBus::spawn 复核。
-        Ok(())
-    }
-
-    /// `--mock` 演示 / 测试默认配置（与 `config/chassis.toml.example` 同构，
-    /// PID 与仿真器增益匹配）。
-    #[must_use]
-    pub fn mock_default() -> Self {
-        let motor = |name: &str, esc_id: u8, direction: f32| MotorConfig {
-            name: name.into(),
-            esc_id,
-            model: EscModelSerde::C620,
-            direction,
-            gear_ratio: 3591.0 / 187.0,
-            current_limit: 12_000,
-            kp: 8.0,
-            ki: 2.0,
-            kd: 0.0,
-            feedforward: 16384.0 / 9254.0,
-        };
-        Self {
-            can: CanConfig { interface: "vcan0".into(), function: None },
-            chassis: ChassisConfig::default(),
-            mecanum: MecanumConfig { half_length: 0.2, half_width: 0.25, wheel_radius: 0.0762 },
-            motors: vec![
-                motor("front_left", 1, 1.0),
-                motor("front_right", 2, -1.0),
-                motor("rear_left", 3, 1.0),
-                motor("rear_right", 4, -1.0),
-            ],
-        }
-    }
-
-    /// 转换为 `EscBus` 配置（顺序 FL、FR、RL、RR）。
-    #[must_use]
-    pub fn to_esc_configs(&self) -> Vec<EscConfig> {
-        self.motors
-            .iter()
-            .map(|m| EscConfig {
-                name: m.name.clone(),
-                esc_id: m.esc_id,
-                model: m.model.into(),
-                gear_ratio: m.gear_ratio,
-                direction: m.direction,
-                current_limit: m.current_limit,
-                kp: m.kp,
-                ki: m.ki,
-                kd: m.kd,
-                feedforward: m.feedforward,
-            })
-            .collect()
-    }
-
-    /// 转换为 `EscBus` 运行参数。
-    #[must_use]
-    pub fn bus_options(&self) -> BusOptions {
-        BusOptions {
-            period: Duration::from_millis(self.chassis.control_period_ms),
-            feedback_timeout: Duration::from_millis(self.chassis.feedback_timeout_ms),
-        }
-    }
-
-    /// 麦轮运动学模型。
-    #[must_use]
-    pub fn kinematics(&self) -> Mecanum {
-        Mecanum::new(self.mecanum.half_length, self.mecanum.half_width, self.mecanum.wheel_radius)
-    }
-}
-
-#[cfg(test)]
-mod tests {
-    use super::*;
-
-    const EXAMPLE: &str = r#"
-[can]
-interface = "can0"
-
-[chassis]
-control_period_ms = 1
-command_timeout_ms = 200
-feedback_timeout_ms = 100
-
-[mecanum]
-half_length = 0.18
-half_width = 0.20
-wheel_radius = 0.0762
-
-[[motor]]
-name = "front_left"
-esc_id = 1
-direction = 1
-gear_ratio = 19.203
-current_limit = 12000
-kp = 18.0
-ki = 0.6
-kd = 0.0
-feedforward = 9.0
-
-[[motor]]
-name = "front_right"
-esc_id = 2
-direction = -1
-gear_ratio = 19.203
-current_limit = 12000
-kp = 18.0
-ki = 0.6
-feedforward = 9.0
-
-[[motor]]
-name = "rear_left"
-esc_id = 3
-direction = 1
-gear_ratio = 19.203
-current_limit = 12000
-kp = 18.0
-ki = 0.6
-feedforward = 9.0
-
-[[motor]]
-name = "rear_right"
-esc_id = 4
-direction = -1
-gear_ratio = 19.203
-current_limit = 12000
-kp = 18.0
-ki = 0.6
-feedforward = 9.0
-"#;
-
-    #[test]
-    fn parses_example() {
-        let cfg = Config::from_toml(EXAMPLE).unwrap();
-        assert_eq!(cfg.can.interface, "can0");
-        assert_eq!(cfg.motors.len(), 4);
-        assert_eq!(cfg.motors[0].name, "front_left");
-        assert_eq!(cfg.motors[3].esc_id, 4);
-        assert_eq!(cfg.motors[1].direction.to_bits(), (-1.0f32).to_bits());
-        assert!(cfg.validate().is_ok());
-        assert_eq!(cfg.bus_options().period, Duration::from_millis(1));
-        assert_eq!(cfg.to_esc_configs().len(), 4);
-    }
-
-    #[test]
-    fn minimal_config_uses_defaults() {
-        let cfg = Config::from_toml(
-            r#"
-[can]
-interface = "can1"
-[mecanum]
-half_length = 0.2
-half_width = 0.25
-wheel_radius = 0.0762
-[[motor]]
-name = "fl"
-esc_id = 1
-gear_ratio = 19.2
-[[motor]]
-name = "fr"
-esc_id = 2
-gear_ratio = 19.2
-[[motor]]
-name = "rl"
-esc_id = 3
-gear_ratio = 19.2
-[[motor]]
-name = "rr"
-esc_id = 4
-gear_ratio = 19.2
-"#,
-        )
-        .unwrap();
-        assert_eq!(cfg.chassis, ChassisConfig::default());
-        assert_eq!(cfg.motors[0].direction.to_bits(), 1.0f32.to_bits());
-        assert_eq!(cfg.motors[0].current_limit, 12_000);
-        assert_eq!(cfg.motors[0].model, EscModelSerde::C620);
-    }
-
-    #[test]
-    fn rejects_wrong_motor_count() {
-        let mut cfg = Config::from_toml(EXAMPLE).unwrap();
-        cfg.motors.pop();
-        assert!(matches!(cfg.validate(), Err(ConfigError::Invalid(_))));
-    }
-
-    #[test]
-    fn rejects_bad_geometry() {
-        let mut cfg = Config::from_toml(EXAMPLE).unwrap();
-        cfg.mecanum.wheel_radius = 0.0;
-        assert!(matches!(cfg.validate(), Err(ConfigError::Invalid(_))));
-    }
-
-    #[test]
-    fn rejects_unknown_fields() {
-        let text = EXAMPLE.replace("[can]", "[can]\nstray = 1");
-        assert!(matches!(Config::from_toml(&text), Err(ConfigError::Parse(_))));
-    }
-
-    #[test]
-    fn mock_default_is_valid_and_wired_like_example() {
-        let cfg = Config::mock_default();
-        assert!(cfg.validate().is_ok());
-        assert_eq!(cfg.motors.len(), 4);
-        let esc: Vec<u8> = cfg.to_esc_configs().iter().map(|m| m.esc_id).collect();
-        assert_eq!(esc, [1, 2, 3, 4]);
-    }
-
-    #[test]
-    fn function_bus_must_differ_from_chassis_bus() {
-        let mut cfg = Config::mock_default();
-        cfg.can.function = Some(FunctionBusConfig { interface: "vcan0".into() });
-        assert!(matches!(cfg.validate(), Err(ConfigError::Invalid(_))));
-
-        cfg.can.function = Some(FunctionBusConfig { interface: "vcan1".into() });
-        assert!(cfg.validate().is_ok());
-    }
-
-    #[test]
-    fn rejects_mixed_protocol_families_on_chassis_bus() {
-        let mut cfg = Config::mock_default();
-        // 当前 ESC 族包含 C620 与 C610；若引入 GM6020 到底盘总线必须拒绝。
-        // 这里验证家族集合逻辑：全部 C620/C610 仍为单族。
-        cfg.motors[0].model = EscModelSerde::C610;
-        assert!(cfg.validate().is_ok());
-
-        // 人为构造跨族：通过 of_esc_model 映射覆盖后仍应单族（C610→Esc）。
-        assert_eq!(ProtocolFamily::of_esc_model(EscModelSerde::C620), ProtocolFamily::Esc);
-        assert_eq!(ProtocolFamily::of_esc_model(EscModelSerde::C610), ProtocolFamily::Esc);
-    }
-
-    #[test]
-    fn parses_function_bus_seam() {
-        let text = EXAMPLE.replace(
-            "[can]\ninterface = \"can0\"",
-            "[can]\ninterface = \"can0\"\n\n[can.function]\ninterface = \"can1\"",
-        );
-        let cfg = Config::from_toml(&text).unwrap();
-        let function = cfg.can.function.as_ref().unwrap();
-        assert_eq!(function.interface, "can1");
-    }
-}

crates/chassisd/src/controller.rs

@@ -179,16 +179,10 @@ mod tests {
         let missing = MockMotor::new(2); // 无反馈
         let mocks_ready = [ready.clone(), mock_wheel(3), mock_wheel(4)];
         let _ = mocks_ready;
-        let wheels = wrap_wheels(
-            [ready.clone(), missing.clone(), mock_wheel(3), mock_wheel(4)],
-            [GEAR; 4],
-        );
-        let ctrl = ChassisController::new(
-            kinematics,
-            wheels,
-            (3.0, 3.0, 6.0),
-            Duration::from_millis(200),
-        );
+        let wheels =
+            wrap_wheels([ready.clone(), missing.clone(), mock_wheel(3), mock_wheel(4)], [GEAR; 4]);
+        let ctrl =
+            ChassisController::new(kinematics, wheels, (3.0, 3.0, 6.0), Duration::from_millis(200));
         let (tx, rx) = watch::channel(Twist::ZERO);
         let handle = ctrl.spawn(rx, Duration::from_millis(1));
 

crates/chassisd/src/lib.rs

@@ -1,13 +1,18 @@
-//! `chassisd` 库部分：配置模型、底盘控制循环与指令源抽象。
+//! `chassisd` 库部分：底盘控制循环与指令源抽象。
+//!
+//! 配置 schema 已独立为 [`chassis_config`]（守护进程与整定工具共用一份
+//! 定义），这里以 `config` 别名重新导出，保持 `chassisd::config::Config`
+//! 这一历史路径可用。
 //!
 //! 二进制入口见 `src/main.rs`。
 #![cfg_attr(test, allow(clippy::unwrap_used, clippy::expect_used))]
 
-pub mod config;
+pub use chassis_config as config;
+
 pub mod controller;
 pub mod source;
 
-pub use config::{
+pub use chassis_config::{
     CanConfig, ChassisConfig, Config, ConfigError, FunctionBusConfig, MecanumConfig, MotorConfig,
     ProtocolFamily,
 };

crates/chassisd/src/main.rs

@@ -87,7 +87,7 @@ async fn run(
     let link = if mock {
         let (bus_side, plant_side) = dji_esc::CanLink::pair(512);
         let esc_ids: Vec<u8> = config.motors.iter().map(|m| m.esc_id).collect();
-        dji_esc::spawn_plant(plant_side, &esc_ids, bus_options.period);
+        dji_esc_sim::spawn_plant(plant_side, &esc_ids, bus_options.period);
         info!(?esc_ids, "mock 模式：进程内电机仿真");
         bus_side
     } else {

crates/chassisd/tests/daemon.rs

@@ -7,7 +7,8 @@ use std::time::Duration;
 
 use chassisd::config::Config;
 use chassisd::controller::{ChassisController, wrap_wheels};
-use dji_esc::{CanLink, EscBus, EscBusHandle, spawn_plant};
+use dji_esc::{CanLink, EscBus, EscBusHandle};
+use dji_esc_sim::spawn_plant;
 use mecanum::Twist;
 use motor_core::MotorFeedback;
 use tokio::sync::watch;