一种仿生机器鱼的设计与运动控制
| 摘要 | 第2-3页 |
| Abstract | 第3-4页 |
| 1 绪论 | 第8-18页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第8-9页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第9-16页 |
| 1.2.1 鱼类游动机理研究 | 第9-10页 |
| 1.2.2 仿生机器鱼的CFD模拟研究 | 第10-11页 |
| 1.2.3 仿生机器鱼的研制与实验研究 | 第11-15页 |
| 1.2.4 仿生机器鱼的运动控制研究 | 第15-16页 |
| 1.3 本文主要研究内容 | 第16-18页 |
| 2 鱼类游动机理和仿生机器鱼设计 | 第18-38页 |
| 2.1 前言 | 第18页 |
| 2.2 鱼类游动机理 | 第18-22页 |
| 2.2.1 鱼类形态的概述 | 第18-19页 |
| 2.2.2 鱼类游动方式的一般分类 | 第19-20页 |
| 2.2.3 鲹科模式的鱼体波模型的建立 | 第20-21页 |
| 2.2.4 鱼体尾部受力分析 | 第21-22页 |
| 2.3 机器鱼的设计 | 第22-25页 |
| 2.3.1 仿生机器鱼的机械设计 | 第22-23页 |
| 2.3.2 仿生机器鱼的推进机构的设计 | 第23-24页 |
| 2.3.3 仿生机器鱼的升潜机构的设计 | 第24-25页 |
| 2.4 机器鱼的外形设计 | 第25-36页 |
| 2.4.1 研究方法 | 第25-26页 |
| 2.4.2 机器鱼鱼体曲线轮廓对阻力的影响 | 第26-29页 |
| 2.4.2.1 曲线轮廓的选取 | 第26-28页 |
| 2.4.2.2 三维仿真模型的建立 | 第28页 |
| 2.4.2.3 数值模拟结果和数据处理分析 | 第28-29页 |
| 2.4.3 最大截面直径对阻力的影响 | 第29-31页 |
| 2.4.4 最大截面位置对阻力的影响 | 第31-32页 |
| 2.4.5 鱼体尾鳍对阻力的影响 | 第32-35页 |
| 2.4.6 结果验证 | 第35-36页 |
| 2.5 本章小结 | 第36-38页 |
| 3 机器鱼的运动学分析 | 第38-45页 |
| 3.1 游动分析 | 第38-41页 |
| 3.1.1 数学模型的建立 | 第38-39页 |
| 3.1.2 分析结果 | 第39-41页 |
| 3.2 俯仰运动分析 | 第41-43页 |
| 3.3 升潜运动分析 | 第43-44页 |
| 3.4 本章小结 | 第44-45页 |
| 4 仿生机器鱼水动力系数的计算 | 第45-64页 |
| 4.1 建立机器鱼运动方程 | 第45-48页 |
| 4.1.1 机器鱼运动的自由度 | 第45-46页 |
| 4.1.2 建立机器鱼的六自由度方程 | 第46-48页 |
| 4.2 操控水动力系数 | 第48-60页 |
| 4.2.1 建立简化模型 | 第48-50页 |
| 4.2.2 纯升沉运动水动力系数的计算 | 第50-54页 |
| 4.2.3 纯俯仰运动水动力系数的计算 | 第54-57页 |
| 4.2.4 纯横荡运动水动力系数的计算 | 第57-58页 |
| 4.2.5 纯摇艏运动水动力系数的计算 | 第58-60页 |
| 4.3 其余非线性系数的计算 | 第60-62页 |
| 4.3.1 若干藕合系数的近似推算公式 | 第61页 |
| 4.3.2 计算结果 | 第61-62页 |
| 4.4 本章小结 | 第62-64页 |
| 5 机器鱼运动控制 | 第64-70页 |
| 5.1 滑模控制策略 | 第64页 |
| 5.2 控制律设计 | 第64-65页 |
| 5.3 垂直面运动跟踪结果 | 第65-67页 |
| 5.4 水平面运动跟踪结果 | 第67-69页 |
| 5.5 本章小结 | 第69-70页 |
| 结论 | 第70-71页 |
| 参考文献 | 第71-75页 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 | 第75-76页 |
| 致谢 | 第76-78页 |
