動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)中的模型提取　用于移動(dòng)機(jī)器人控制

Patricia Mellodge等著

本書(shū)的主題是動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)中的模型提取,主要目的是通過(guò)使用模型提取技術(shù)為移動(dòng)機(jī)器人汽車設(shè)計(jì)控制器。模型提取提供了一種簡(jiǎn)單的方法來(lái)描述動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)卻仍能獲取原始系統(tǒng)最重要的信息。另一個(gè)目的是對(duì)不確定初始條件下的模型提取技術(shù)進(jìn)行研究。

本書(shū)共分為九個(gè)部分:第一部分,對(duì)本書(shū)的內(nèi)容進(jìn)行了總體介紹,包括模型提取研究的歷史和現(xiàn)狀、本書(shū)研究的動(dòng)機(jī)以及其主要的創(chuàng)新點(diǎn)和對(duì)實(shí)際工作起到的作用等等。第二部分,對(duì)理解控制理論的必要的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)進(jìn)行了介紹,包括流形、切向量、矢量場(chǎng)的思想以及Frobenius定理的重要結(jié)論等相關(guān)知識(shí);然后討論控制系統(tǒng)性能、非完整系統(tǒng)、鏈?zhǔn)较到y(tǒng)等。第三部分,對(duì)車型機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型進(jìn)行了描述,給出了控制器進(jìn)行曲率計(jì)算的方案以及控制器和曲率計(jì)算的仿真結(jié)果。第四部分,給出了有附屬攝像頭車型機(jī)器人的另一種模型以及其控制器設(shè)計(jì)和仿真結(jié)果。第五部分,回顧了一致性提取的思想同時(shí)引入了一種新的思想,并對(duì)新舊思想進(jìn)行了對(duì)比。第六部分,提供了使用提取技術(shù)進(jìn)行控制設(shè)計(jì)的框架,對(duì)用于一般控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)細(xì)節(jié)進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。第七部分,基于提取技術(shù)提出了一套開(kāi)環(huán)控制方案,并給出了一套最有控制算法及其仿真結(jié)果。第八部分,對(duì)系統(tǒng)初始條件不確定情況下的提取技術(shù)進(jìn)行了深入研究。第九部分,總結(jié)和展望。

本書(shū)作者Patricia Mellodge為哈特福德大學(xué)助理教授,研究領(lǐng)域有非線性控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、微波材料相互作用數(shù)學(xué)建模、生物儀器應(yīng)用等,現(xiàn)已發(fā)表10余篇優(yōu)秀論文。與本書(shū)另一作者Pushkin Kachroo共同出版了《移動(dòng)機(jī)器人汽車設(shè)計(jì)》(Mobile Robotic Car Design)一書(shū),書(shū)中很多模型數(shù)據(jù)都來(lái)自本叢書(shū)。Pushkin Kachroo為內(nèi)華達(dá)拉斯維加斯大學(xué)著名教授,研究領(lǐng)域廣泛,涉及到非線性復(fù)合控制、微分幾何、偏微分方程、人工智能、信號(hào)處理、軟件和系統(tǒng)工程等多個(gè)領(lǐng)域。研究成果顯著,已出版著作近10部,發(fā)表論文30余篇。

本書(shū)是LNCIS(Lecture Notes in Control and Information Sciences)系列叢書(shū)中的379卷。LNCIS是著名的會(huì)議論文叢書(shū),收錄的是控制和信息科學(xué)領(lǐng)域最新、水平最高、質(zhì)量最好的研究報(bào)告、論文及相關(guān)專著。

鄒易清,碩士

(中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所)