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内容大纲
本书系统构建了非线性欠驱动多体系统的动力学建模与控制理论体系。全书以欠驱动系统的非线性动力学特性为研究核心，完整涵盖动力学建模理论、先进控制算法设计及最优化设计方法等技术链条，尤其在拉格朗日动力学建模方法的工程化应用、欠驱动系统轨迹跟踪控制的鲁棒性优化等方面形成了独创性理论框架。
本书兼具学术深度与工程实用性，既可为从事机器人动力学控制的科研人员提供系统的理论参考，亦能作为高等院校机械工程、控制理论与工程等专业师生的教学辅助用书，对推动欠驱动系统控制理论的工程化应用具有重要意义。 -
作者介绍
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目录
第1章 引言
第2章 多体系统
2.1 刚性多体系统
2.1.1 多体系统运动学
2.1.2 多体系统动力学
2.1.3 非线性状态方程
2.1.4 雅可比线性化
2.1.5 具有运动链环的多体系统
2.2 柔性多体系统
2.2.1 连续介质力学基础
2.2.2 柔性体运动学
2.2.3 柔性体动力学
2.2.4 柔性体系统
2.2.5 具有运动链环的柔性多体系统
2.3 使用Neweul-M进行建模
2.3.1 刚性机械臂
2.3.2 柔性机械臂
参考文献
第3章 非线性系统的反馈线性化与模型逆
3.1 单输入单输出系统分析
3.1.1 微分几何的一些基本概念
3.1.2 相对度与输入-输出规范型
3.1.3 全状态线性化
3.1.4 输入-输出线性化
3.2 基于逆模型前馈控制的输出轨迹跟踪
3.2.1 经典模型逆
3.2.2 稳定模型逆
3.2.3 带有额外设计参数的稳定模型逆
3.2.4 渐近输出轨迹跟踪
3.3 多输入多输出系统
3.3.1 向量相对度与输入-输出规范型
3.3.2 全状态线性化
3.3.3 输入-输出线性化和解耦
3.3.4 模型逆
3.3.5 动态扩展
3.3.6 关于微分平坦系统的注记
3.4 非线性非完整机电系统的控制
参考文献
第4章 多体系统的轨迹跟踪
4.1 全驱动多体系统
4.1.1 关节空间中的逆动力学
4.1.2 任务空间中的逆动力学
4.2 欠驱动多体系统
4.2.1 欠驱动多体系统分析
4.2.2 具有向量相对度r={2，…，2}的系统
4.2.3 具有同位输出的系统
4.2.4 非同位输出的系统
4.2.5 具有线性组合输出的系统
4.2.6 具有一般输出的系统
4.2.7 含被动关节的机械臂
4.3 运动学冗余和欠驱动多体系统
4.3.1 稳定和因果倒置
4.3.2 具有被动关节和运动冗余的机械臂
参考文献
第5章 使用伺服约束的模型逆
5.1 伺服约束问题分析
5.2 投影方法
5.2.1 一般结构
5.2.2 推广至3阶伺服约束问题
5.2.3 非最小相位系统
5.3 含被动关节的机械臂
5.3.1 最小相位设计
5.3.2 非最小相位设计
参考文献
第6章 柔性多体系统轨迹跟踪
6.1 准静态变形补偿
6.2 具有同位输出的柔性多体系统
6.2.1 输入-输出规范型
6.2.2 反馈线性化与前馈控制
6.3 具有线性组合输出的柔性多体系统
6.3.1 输入-输出规范型和前馈控制
6.3.2 使用几何考虑的系统输出选择
6.4 串联柔性机械臂
6.4.1 前馈控制设计比较
6.4.2 逆模型精度
6.5 并联柔性机床
参考文献
第7章 最优化系统设计
7.1 零动态分析
7.1.1 带有被动关节的多体系统
7.1.2 柔性多体系统
7.2 使用粒子群算法的优化
7.3 系统输出设计
7.3.1 优化准则
7.3.2 串联柔性机械臂的输出设计
7.4 结构设计优化
7.4.1 设计参数化
7.4.2 优化准则
7.4.3 含被动关节的机械臂设计
7.5 柔性多体系统的联合输出与结构设计
7.5.1 优化流程
7.5.2 串联柔性机械臂设计
参考文献
第8章 结束语
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