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原文传递仿生机器鱼航行控制技术研究

论文题名：	仿生机器鱼航行控制技术研究
关键词：	仿生机器鱼;航行控制技术;水下机器人
摘要：	近些年来，深海资源的开发与利用为水下机器人研究提供了广泛的背景与需求。为克服传统水下机器人存在的缺陷，寻找更优良的推进和操纵系统，仿生技术日益得到人们的重视并已成为水下机器人的重要研究方向之一。鱼类游动具有高速、高效、高机动性和低噪声等特点，将鱼类推进和操纵系统用于水下机器人，替代传统的桨一舵系统，具有十分重要的意义。本论文的目的就是通过研究鱼类游动的机理，对仿生水下机器鱼的航行控制技术进行研究。论文首先介绍了仿生机器鱼的国内外研究状况、推进模式的分类，对鲹科加新月形尾鳍推进模式的运动方式作了重点分析，在此基础上建立了仿生机器鱼的单自由度和三自由度运动模型，并讨论了运动参数对推进速度的影响。采用拟合的方法对原模型进行了优化，通过对试验曲线进行参数拟合，提取出仿生机器鱼的形状参数和水动力系数。基于大系统理论，初步探讨了仿生机器鱼GNC—体化航行控制系统设计框架。构造激励平均系统不同项的振荡信号，满足平均系统的需要，在每个周期输入信号末加入纠正误差信号。仿真结果表明，系统能够沿着期望的轨迹方向运动。本论文的研究表明，将鱼类的推进和操纵方式应用于水下机器人上，是切实可行的。仿生机器鱼航行控制技术的研究，为以后的进一步工作奠定了基础。
作者：	张虹
专业：	导航、制导与控制
导师：	战兴群
授予学位：	博士后
授予学位单位：	上海交通大学
学位年度：	2006
正文语种：	中文