User Models in Dialog Systems (Symbolic Computation / Artificial Intelligence) pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:Springer

作者:Kobsa, Alfred; Wahlster, Wolfgang; Carberry, S.

出品人:

頁數:471

译者:

出版時間:1989-10-11

價格:USD 123.00

裝幀:Hardcover

isbn號碼:9783540183808

叢書系列:

圖書標籤:

• User Modeling
• Dialog Systems
• Natural Language Processing
• Artificial Intelligence
• Computational Linguistics
• Human-Computer Interaction
• Symbolic Computation
• Machine Learning
• Spoken Dialogue Systems
• Knowledge Representation

好的，這是一本關於機器人學與運動控製的專業書籍的簡介，它完全不涉及您提到的“用戶模型在對話係統中”這一主題。 --- 《高級機器人動力學與控製：從理論基礎到復雜係統實現》 前言與全景概述 本書深入探討瞭現代機器人係統的動力學建模、運動規劃以及高級控製策略的設計與實現。在全球工業自動化、精密操作以及服務機器人技術飛速發展的背景下，對復雜機械臂、多足機器人及移動平颱進行精確、魯棒的控製已成為核心挑戰。《高級機器人動力學與控製》旨在為讀者提供一套係統的、理論與實踐緊密結閤的知識體係，重點關注如何將連續動力學轉化為離散的、可執行的控製律，以應對真實世界中存在的各種不確定性與約束。 本書的受眾群體包括但不限於機器人學、機械工程、自動化領域的本科高年級學生、研究生、以及從事機器人研發與係統集成的工程師和研究人員。我們假定讀者具備基礎的微積分、綫性代數知識，並對經典控製理論有初步的認識。 第一部分：機器人動力學基礎與建模 本部分奠定瞭理解後續高級控製方法所必需的數學框架。我們摒棄瞭過度簡化的理想化模型，轉而聚焦於構建高保真度的機器人動力學模型。 第一章：剛體運動學與微分幾何迴顧 詳細梳理瞭剛體運動的描述方式，包括歐拉角、鏇轉嚮量、四元數以及齊次變換矩陣。關鍵在於引入李群（Lie Groups）和李代數（Lie Algebras）的概念，用以精確描述機器人的位姿空間及其速度的微分結構。這一章為後續的變分動力學方法打下堅實的幾何基礎。 第二章：牛頓-歐拉法與拉格朗日法：動力學方程的推導 本章對比分析瞭兩種主要的動力學方程推導方法。 牛頓-歐拉迭代法（Newton-Euler Formulation）：側重於對連杆施加的力和力矩的平衡，特彆適用於實時仿真和在綫計算，涉及嚮心力和科裏奧利力的精確計算。 拉格朗日法（Lagrangian Mechanics）：基於能量原理，通過廣義坐標和廣義力，係統地導齣機器人的非綫性二階微分方程（即$M( heta)ddot{ heta} + C( heta, dot{ heta})dot{ heta} + G( heta) = au$）。我們深入探討瞭慣性矩陣 $M( heta)$、科裏奧利和離心力項 $C( heta, dot{ heta})$ 以及重力項 $G( heta)$ 的解析計算方法。 第三章：復雜係統的建模：柔順性與約束 本書超越瞭純粹的剛體假設，重點處理現實世界中的復雜因素。 彈性與摩擦建模：引入瞭基於接觸力學和粘滯特性的摩擦模型（如Lundgren-Coulomb模型），並探討瞭傳動係統中的齒隙和彈性形變對動力學的影響。 非完整約束與完整約束：解析瞭約束的引入方式，特彆是如何使用拉格朗日乘子法處理移動底盤（如差速驅動或全嚮輪）上的速度約束，以及多關節係統中的閉環約束。 第二部分：運動規劃與軌跡生成 動力學模型建立後，本部分緻力於在工作空間和關節空間內生成安全、高效且滿足動力學可行性的運動軌跡。 第四章：軌跡優化與時間參數化 討論瞭如何將一個離散的任務點序列轉化為連續、平滑的時間函數。重點是最小時間軌跡規劃（Minimum-Time Trajectory Planning）在控製輸入約束下的求解，包括拐點處的速度和加速度限製的精確處理。引入Bang-Bang控製理論在時間最優控製中的初步應用。 第五章：基於采樣的運動規劃（Sampling-Based Motion Planning） 針對高維和復雜障礙物環境，深入研究快速探索隨機樹（RRT）及其變體，如結閤勢場的 RRT。本章強調瞭在采樣過程中如何集成動力學可行性檢查，確保生成的路徑不僅幾何可行，而且在實際執行時不會超齣關節力矩限製。 第六章：任務空間軌跡與逆動力學 詳細闡述瞭如何將笛卡爾空間（任務空間）的目標軌跡反投影到關節空間，並計算實現該軌跡所需的精確關節力矩。本章深入解析瞭牛頓-歐拉逆動力學的應用，以及在欠驅動係統或冗餘係統中，如何利用僞逆（Pseudo-Inverse）進行力矩分配或冗餘度優化。 第三部分：高級反饋控製策略 本部分是全書的核心，旨在剋服模型不確定性、外部乾擾和非綫性動力學帶來的控製難題。 第七章：綫性化控製方法與LQR設計 首先迴顧瞭綫性二次調節器（LQR）的設計原理。重點在於如何選擇閤適的工作點（Operating Point）對非綫性動力學進行綫性化，並針對該綫性模型設計最優反饋控製器。分析瞭綫性化誤差對閉環穩定性的影響。 第八章：基於模型的非綫性控製 本章是本書最關鍵的部分，專注於直接處理係統的非綫性特性。 反步法（Backstepping）：係統地構建瞭穩定控製律的遞歸過程，尤其適用於串聯結構或具有特定反饋綫性化特性的係統。 滑模控製（Sliding Mode Control, SMC）：詳細介紹瞭如何設計滑模麵以確保係統行為在“滑模”上穩定，並討論瞭抖振（Chattering）問題及其緩解策略（如引入邊界層）。 第九章：自適應與魯棒控製 針對模型參數未知或時變的情況，引入瞭更高級的控製範式。 參數自適應控製：基於李雅普諾夫理論，設計瞭在綫估計模型參數（如慣量或摩擦係數）的算法，並同步調整控製器增益。 $mathcal{H}_infty$ 控製：探討瞭如何設計一個能夠最小化最壞情況下係統輸齣對外部乾擾的敏感度的控製器，提供瞭從頻率響應角度設計控製器的係統方法。 第四部分：特殊係統與未來展望 第十章：多機器人協作與編隊控製 擴展到多個機器人係統，研究分布式和集中式控製架構。重點介紹基於圖論的通信拓撲對一緻性（Consensus）算法的影響，以及在存在通信延遲和切換拓撲時的穩定性分析。 第十一章：柔順操作與人機交互 探討瞭機器人與環境（或人）接觸時的力控製策略。這包括阻抗控製（Impedance Control）和導納控製（Admittance Control）的設計，使機器人能夠錶現齣期望的被動動力學特性，實現安全、自然的物理交互。 總結 本書結構嚴謹，從物理原理齣發，逐步過渡到高階數學工具的應用。通過大量的仿真案例和真實硬件平颱的實驗驗證，讀者將能夠掌握從理論推導到實際部署的完整流程，為設計下一代高性能、高可靠性的物理智能係統奠定堅實的基礎。

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