| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第14-33页 |
| 1.1. 研究的背景和意义 | 第14-15页 |
| 1.2. 仿生机器鱼类研究现状 | 第15-20页 |
| 1.2.1. 机器鱼水动力学与运动学研究进展 | 第16-18页 |
| 1.2.2. 机器鱼运动控制研究进展 | 第18-20页 |
| 1.3. 仿生机器海豚研究现状与发展趋势 | 第20-31页 |
| 1.3.1. 海豚的鱼类推进属性 | 第20-21页 |
| 1.3.2. 机器海豚原型机研制现状 | 第21-23页 |
| 1.3.3. 机器海豚水动力学与运动学研究进展 | 第23-26页 |
| 1.3.4. 机器海豚运动控制研究进展 | 第26-30页 |
| 1.3.5. 机器海豚智能化发展趋势 | 第30-31页 |
| 1.4. 本文研究目的和主要内容 | 第31-33页 |
| 第2章 机器海豚运动学研究 | 第33-53页 |
| 2.1. 引言 | 第33-34页 |
| 2.2. 基于动能映射特征提取的运动学研究 | 第34-43页 |
| 2.2.1. 能量转换过程分析 | 第34-40页 |
| 2.2.2. 能量转换结果的特征分析 | 第40-42页 |
| 2.2.3. 动能映射原理及运动学非线性特征方程 | 第42-43页 |
| 2.3. 无相位差推进与行波推进模式划分 | 第43-45页 |
| 2.4. 行波推进模式下动能映射系数获取方法 | 第45-51页 |
| 2.4.1. 等速运动条件下的频率置换方法 | 第45-47页 |
| 2.4.2. 效率拐点分析法与动能映系数变换 | 第47-49页 |
| 2.4.3. 系数变换过程仿真 | 第49-51页 |
| 2.5. 本章小结 | 第51-53页 |
| 第3章 无相位差推进模式下的机器海豚推进运动研究 | 第53-69页 |
| 3.1. 引言 | 第53页 |
| 3.2. 控制方案的选择与合理性分析 | 第53-55页 |
| 3.3. 基于动能映射运动学非线性特征方程的无相位差推进系统设计 | 第55-62页 |
| 3.3.1. 迭代学习辨识与自适应控制系统设计 | 第55-56页 |
| 3.3.2. 收敛性分析 | 第56-58页 |
| 3.3.3. 平均速度控制仿真分析 | 第58-62页 |
| 3.4. 平均速度控制关节摆动测试 | 第62-63页 |
| 3.5. 动能映射系数辨识与驱动实验 | 第63-68页 |
| 3.5.1. 动能映射系数离线辨识 | 第63-65页 |
| 3.5.2. 闭环控制实验 | 第65-67页 |
| 3.5.3. 控制方法对比 | 第67-68页 |
| 3.6. 本章小结 | 第68-69页 |
| 第4章 行波推进模式下的机器海豚推进运动研究 | 第69-97页 |
| 4.1. 引言 | 第69-70页 |
| 4.2. 基于动能映射运动学非线性特征方程的行波推进模式实现研究 | 第70-80页 |
| 4.2.1. 基于同频特征摆与相位差因子的行波运动学特征方程获取方法 | 第70-72页 |
| 4.2.2. 行波推进模式下平均速度控制设计 | 第72-76页 |
| 4.2.3. 行波推进模式下平均速度控制系统仿真 | 第76-77页 |
| 4.2.4. 行波推进模式下平均速度控制关节摆动测试 | 第77-78页 |
| 4.2.5. 行波推进模式下平均速度控制实验 | 第78-80页 |
| 4.3. 基于速度匹配原理的行波推进模式实现研究 | 第80-95页 |
| 4.3.1. 速度匹配原理与运动学特征方程 | 第80-84页 |
| 4.3.2. 区间线性化处理与自校正控制系统设计 | 第84-89页 |
| 4.3.3. 速度匹配系数辨识与驱动实验 | 第89-95页 |
| 4.4. 本章小结 | 第95-97页 |
| 第5章 机器海豚群体推进速度一致性研究 | 第97-109页 |
| 5.1. 引言 | 第97-98页 |
| 5.2. 动能映射运动学非线性特征方程簇 | 第98-99页 |
| 5.3. 平行辨识与一致到达过程 | 第99-102页 |
| 5.3.1. 个体机器海豚的参数辨识与速度控制 | 第99-100页 |
| 5.3.2. 群体平行辨识与控制 | 第100-102页 |
| 5.4. 速度同步过程 | 第102-105页 |
| 5.4.1. 参数整定协议 | 第102-103页 |
| 5.4.2. 速度同步实现 | 第103-105页 |
| 5.5. 群体运动仿真分析 | 第105-107页 |
| 5.6. 本章小结 | 第107-109页 |
| 第6章 机器海豚偏航运动实现研究 | 第109-121页 |
| 6.1. 引言 | 第109页 |
| 6.2 基于定圆法则的偏航运动 | 第109-115页 |
| 6.2.1 偏航机构特点 | 第109-110页 |
| 6.2.2 定圆法则与偏航运动 | 第110-111页 |
| 6.2.3 特征圆获取方法 | 第111-115页 |
| 6.3 二维数据驱动的偏航运动 | 第115-118页 |
| 6.3.1 直线运动与圆周运动下动能映射规律对比 | 第115-116页 |
| 6.3.2 圆周运动特征半径 | 第116-117页 |
| 6.3.3 转向运动的二维数据 | 第117-118页 |
| 6.4 偏航实验 | 第118-120页 |
| 6.4.1 动能映射系数测试 | 第118页 |
| 6.4.2 转向运动测试 | 第118-120页 |
| 6.5．本章小结 | 第120-121页 |
| 第7章 机器海豚实验系统 | 第121-133页 |
| 7.1.引言 | 第121页 |
| 7.2.原型机介绍 | 第121-128页 |
| 7.2.1. 实体功能模块 | 第121-124页 |
| 7.2.2 超声波测距与测速 | 第124-127页 |
| 7.2.3 闭环系统结构 | 第127-128页 |
| 7.3 控制算法软件流程 | 第128-130页 |
| 7.4 重心调节装置 | 第130-132页 |
| 7.5 本章小结 | 第132-133页 |
| 结论 | 第133-136页 |
| 参考文献 | 第136-144页 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 | 第144-145页 |
| 致谢 | 第145-146页 |
| 作者简介 | 第146页 |
