Ubuntu中C++项目安装二次规划库——qpOASES 库

原创已于 2025-04-29 12:45:26 修改 · 1.3k 阅读

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#ubuntu #linux #机器人 #人工智能 #c++

于 2025-04-28 16:03:17 首次发布

一、在Ubuntu安装qpOASES 库

步骤 1：更新系统包列表

首先，打开终端，执行以下命令更新系统的包列表，以确保你能获取到最新的软件包信息。

sudo apt update

步骤 2：安装必要的依赖

qpOASES库的编译和安装需要一些基本的开发工具和依赖库，你可以使用以下命令进行安装：

sudo apt install build-essential cmake git

上述命令中：

build-essential：包含了编译 C 和 C++ 程序所需的基本工具，如gcc、g++等。
cmake：用于生成项目的构建文件。
git：用于从版本控制系统中克隆qpOASES库的源代码。

步骤 3：克隆`qpOASES`库的源代码

使用git命令从qpOASES的 GitHub 仓库克隆源代码到本地：

git clone https://github.com/coin-or/qpOASES.git

这会在当前目录下创建一个名为qpOASES的文件夹，其中包含了qpOASES库的所有源代码。

步骤 4：创建构建目录并进入

在qpOASES目录下创建一个用于构建的目录，并进入该目录：

cd qpOASES
mkdir build
cd build

步骤 5：使用 CMake 生成构建文件

在build目录下，使用cmake命令生成项目的构建文件。你可以根据需要指定一些编译选项，例如：

cmake ..

上述命令中的..表示 CMake 将使用上一级目录（即qpOASES目录）中的CMakeLists.txt文件来生成构建文件。

步骤 6：编译和安装`qpOASES`库

在生成构建文件后，使用make命令编译qpOASES库：

make

编译完成后，使用sudo make install命令将编译好的库安装到系统中：

sudo make install

步骤 7：配置库路径（可选）

安装完成后，为了让系统能够找到qpOASES库，你可能需要更新系统的库路径配置。可以通过以下步骤实现：

1. 创建或编辑/etc/ld.so.conf.d/qpOASES.conf文件：

sudo nano /etc/ld.so.conf.d/qpOASES.conf

2. 在文件中添加qpOASES库的安装路径（通常为/usr/local/lib），然后保存并退出。

3. 更新系统的库缓存：

sudo ldconfig

安装完成之后在安装目录下就会出现一个qpOASES的文件夹

下面编写一个简单的 C++ 程序来验证qpOASES库是否能够正常使用。

二、创建C++项目验证qpOASES 库是否成功

创建一个C++项目

1.编写main.cpp主程序

在main.cpp文件中写入下面的测试代码

#include <iostream>
#include <qpOASES.hpp>
using namespace qpOASES;

int main() {
    qpOASES::Options options;
    options.printLevel = qpOASES::PL_LOW;
    std::cout << "qpOASES library is installed successfully!" << std::endl;
    return 0;
}

注意1：如果要调用qpOASES 库需要在文件最开始加载库

#include <qpOASES.hpp>

注意2：要记得在最开始引入qpOASES 库的名字空间，因为有时候大模型给出的代码是不包含qpOASES::，这就导致代码无法编译报错，就让你错以为是qpOASES库的路径没有找对

using namespace qpOASES;

注意3： qpOASES 库中传入的数据类型是他库文件里面定义的数据类型real_t，不能是Eigen::MatrixXd类型，否则会报错。下面是一个QP问题的例子

// 定义问题的维度
    int nV = 1; // 变量数量
    int nC = 2; // 约束数量

    real_t H_array[1] = {2};
    real_t f_array[1] = {-2};
    real_t A_array[2] = {1, -1};
    real_t b_array[2] = {1,1};

// 创建 QP 问题求解器
    SQProblem qp(nV, nC);

    // 初始化求解器
    Options options;
    qp.setOptions(options);

    int nWSR = 50; // 最大迭代次数
    returnValue retval = qp.init(H_array, f_array, A_array, NULL, NULL, NULL, b_array, nWSR);

    if (retval == SUCCESSFUL_RETURN)
    {
        real_t u[1];
        qp.getPrimalSolution(u);
        std::cout << "Solution: " << u[0] << std::endl;
    }
    else
    {
        std::cout << "QP problem could not be solved." << std::endl;
    }

2. 修改CMakeLists.txt文件

在原来的基本配置的基础上，要加入qpOASES库的路径并配置库。

最关键两步骤。（1）查找qpOASES路径。（2)target_link_libraries链接qpOASES库

# 设置 C++ 标准
set(CMAKE_CXX_STANDARD 11)

# 查找 qpOASES 库
find_library(QPOASES_LIBRARY qpOASES)

# 如果找到库，继续配置
if(QPOASES_LIBRARY)
    message(STATUS "Found qpOASES library: ${QPOASES_LIBRARY}")
else()
    message(FATAL_ERROR "Could not find qpOASES library")
endif()

# 添加可执行文件
add_executable(testt src/main.cpp)

# 定义目标之间的依赖关系
add_dependencies(main ${${PROJECT_NAME}_EXPORTED_TARGETS} ${catkin_EXPORTED_TARGETS})

# 链接 qpOASES 库
target_link_libraries(main ${QPOASES_LIBRARY})