Flexible Robot Manipulators pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:The Institution of Engineering and Technology

作者:M.O.Tokhi

出品人:

頁數:584

译者:

出版時間:2007-1-1

價格:USD 115.00

裝幀:Hardcover

isbn號碼:9780863414480

叢書系列:

圖書標籤:

• 機器人學
• 柔性機器人
• 機械手
• 控製係統
• 運動規劃
• 機器人動力學
• 自適應控製
• 人機協作
• 柔順性控製
• 機器人設計

圖書簡介：《復雜係統動力學與控製前沿》 作者： [虛構作者姓名] 齣版社： [虛構齣版社名稱] ISBN： [虛構ISBN] 頁數： 約 650 頁 齣版時間： 2024 年 10 月 --- 內容概述 本書深入探討瞭當前工程和科學領域中一類核心挑戰——復雜係統的建模、分析與智能控製。它並非專注於單一的機械結構，而是提供瞭一個統一的、跨學科的理論框架，用以理解和駕馭那些具有高度非綫性、時變參數、大規模相互作用以及不確定性環境下的係統行為。全書結構嚴謹，內容涵蓋瞭從基礎理論推導到前沿應用實例的廣泛光譜，旨在為高級研究人員、博士生以及尋求突破的工程師提供一份詳盡的、可操作的參考指南。 核心章節與內容詳述 第一部分：復雜係統理論基礎與建模範式（第 1 章 – 第 3 章） 本部分奠定瞭理解復雜係統動力學的基礎。我們摒棄瞭傳統的集中式建模方法，轉而聚焦於分布式和多尺度建模技術。 第 1 章：非綫性動力學的拓撲分析與狀態估計。 詳細闡述瞭龐加萊截麵、李雅普諾夫指數在識彆混沌和準周期運動中的應用。重點討論瞭在高維係統中的降階模型構建方法，特彆是基於核主成分分析（KPCA）和高斯過程迴歸（GPR）的非參數建模技術，用以捕捉係統行為中難以用解析方程描述的部分。 第 2 章：基於圖論與張量的係統描述。 引入圖論和張量代數作為描述復雜網絡化係統的強大工具。討論瞭如何利用拉普拉斯矩陣的頻譜性質來分析係統的連通性、同步性和魯棒性。特彆關注二部圖在描述信息流和物理耦閤係統中的應用，以及高階張量如何有效錶示多體間的非對稱相互作用。 第 3 章：不確定性量化與概率建模。 復雜係統通常伴隨著模型誤差和環境噪聲。本章詳細分析瞭隨機微分方程（SDEs）的應用，並引入區間算術和模糊邏輯來處理非概率性的不確定性。深入探討瞭貝葉斯推斷在係統參數估計中的迭代優化算法。 第二部分：先進控製理論與魯棒性設計（第 4 章 – 第 6 章） 本部分將理論知識轉化為實際控製策略，特彆關注在模型不完全或外界乾擾劇烈情況下的係統性能保證。 第 4 章：自適應與學習型控製架構。 側重於係統參數隨時間變化的控製設計。詳細介紹瞭基於模型的自適應控製（MRAC），特彆是其切換（Switching）和基於證據的（Evidential）變體。同時，本章引入瞭基於模型的強化學習（MBRL），利用係統動力學模型加速策略搜索，有效解決瞭傳統強化學習樣本效率低下的問題。 第 5 章：分布式與協同控製。 針對由多個自治單元構成的復雜係統，探討瞭實現全局目標的去中心化控製方法。內容包括一緻性算法（Consensus Algorithms）的收斂性分析、基於屏障函數的分布式優化，以及在通信受限（如帶寬或時延）情況下的事件觸發（Event-Triggered）控製設計。 第 6 章：復雜係統的高級魯棒性分析。 超越傳統的 $H_{infty}$ 控製，本章關注係統在極端擾動下的生存能力。引入瞭逆優化（Inverse Optimization）來推斷潛在的攻擊者或擾動源的策略，並應用控製障礙函數（Control Barrier Functions, CBF）來確保係統在非完整約束下的安全性能，尤其適用於需要實時避免特定狀態集閤的場景。 第三部分：復雜係統的前沿應用與案例研究（第 7 章 – 第 9 章） 本部分將理論模型應用於當前熱點領域，展示復雜係統分析方法的普適性。 第 7 章：大規模能源網絡中的動態穩定性。 聚焦於智能電網（Smart Grids）。分析瞭分布式發電單元（如風能、太陽能）接入後對電網慣量和電壓穩定性的衝擊。重點討論瞭模型預測控製（MPC）在協調儲能設備與負荷需求方麵的實時優化調度。 第 8 章：生物醫學工程中的時空耦閤係統。 探討瞭從細胞群體行為到器官功能網絡（如心肌網絡）的復雜動力學建模。應用反應-擴散方程來描述空間異質性，並利用網絡動力學分析藥物乾預對疾病傳播或組織修復過程的影響。 第 9 章：計算物理中的高保真仿真與逆嚮工程。 討論瞭如何利用高精度數值方法（如有限元法或譜方法）來求解高度耦閤的偏微分方程組。本章還介紹瞭係統辨識技術如何從實驗觀測數據中反嚮推導齣係統的潛在物理定律和相互作用強度，這對於理解未知物理現象至關重要。 本書特色 1. 理論的綜閤性： 本書首次將控製理論、圖論、概率統計和拓撲數據分析等多個學科的核心概念統一在一個關於“復雜係統”的框架下進行論述。 2. 數學的嚴謹性： 提供瞭大量的定理證明和關鍵算法的數學推導，確保讀者能夠理解控製策略背後的深刻數學原理，而非僅僅停留在應用層麵。 3. 方法的實用性： 盡管理論深入，但每一章節的末尾都附有詳細的僞代碼和仿真驗證建議，指導讀者如何將這些高級工具轉化為實際可行的計算方案。 目標讀者 本書是為具備紮實的綫性係統理論和初步非綫性控製知識的研究生、博士後研究人員，以及需要解決高度非綫性、多變量耦閤問題的工業研發人員量身定製的深度參考資料。它要求讀者對微積分、綫性代數和微分方程有熟練的掌握。

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