一种仿生机器鱼的运动分析及其控制系统研究
| 第1章 绪论 | 第1-22页 |
| 1．1 课题研究背景及意义 | 第11-13页 |
| 1．2 机器鱼的发展概况 | 第13-21页 |
| 1．2．1 国外发展概况 | 第13-18页 |
| 1．2．2 国内发展概况 | 第18-19页 |
| 1．2．3 机器鱼研究的技术难点 | 第19-21页 |
| 1．3 本文研究内容及主要工作 | 第21-22页 |
| 第2章 机器鱼系统总体设计 | 第22-35页 |
| 2．1 引言 | 第22页 |
| 2．2 鱼类推进机理及数学模型建立 | 第22-27页 |
| 2．2．1 鱼类形态描述及推进模式分类 | 第22-24页 |
| 2．2．2 鲹科模式推进机理 | 第24-26页 |
| 2．2．3 鲹科模式鱼体波模型建立及分析 | 第26-27页 |
| 2．3 机器鱼机械结构设计 | 第27-31页 |
| 2．3．1 几种机器鱼机构的分析 | 第27-29页 |
| 2．3．2 机器鱼机械结构设计 | 第29-31页 |
| 2．4 关键器件的选择 | 第31-34页 |
| 2．5 本章小结 | 第34-35页 |
| 第3章 机器鱼运动学及动力学分析 | 第35-45页 |
| 3．1 引言 | 第35页 |
| 3．2 运动学分析及仿真 | 第35-38页 |
| 3．3 动力学分析 | 第38-41页 |
| 3．4 水动力学初步分析 | 第41-44页 |
| 3．4．1 尾鳍水动力学分析 | 第41-43页 |
| 3．4．2 胸鳍水动力学分析 | 第43-44页 |
| 3．5 本章小结 | 第44-45页 |
| 第4章 机器鱼控制系统硬件设计 | 第45-62页 |
| 4．1 引言 | 第45页 |
| 4．2 控制系统硬件总体设计 | 第45-46页 |
| 4．3 主控制芯片及其最小系统 | 第46-48页 |
| 4．4 尾柄关节电机驱动电路设计 | 第48-55页 |
| 4．4．1 直流电机的闭环控制 | 第48-50页 |
| 4．4．2 直流电机的PWM控制 | 第50-53页 |
| 4．4．3 功率放大驱动电路 | 第53-55页 |
| 4．5 传感器信号采集及处理电路设计 | 第55-59页 |
| 4．5．1 关节转角位置的检测与处理 | 第55-56页 |
| 4．5．2 尾柄力矩信号的检测与处理 | 第56-58页 |
| 4．5．3 电机编码器信号的检测与处理 | 第58-59页 |
| 4．6 通讯电路设计 | 第59-60页 |
| 4．6．1 遥控通讯 | 第59-60页 |
| 4．6．2 PC机与单片机间通讯 | 第60页 |
| 4．7 电源控制电路设计 | 第60-61页 |
| 4．8 本章小结 | 第61-62页 |
| 第5章 机器鱼控制方法与软件设计 | 第62-79页 |
| 5．1 引言 | 第62页 |
| 5．2 系统控制方法概述 | 第62-65页 |
| 5．2．1 数字PID控制方法简介 | 第62-64页 |
| 5．2．2 系统控制策略 | 第64-65页 |
| 5．3 推进系统的伺服控制 | 第65-70页 |
| 5．3．1 系统动态数学模型 | 第65-67页 |
| 5．3．2 速度闭环控制及仿真 | 第67-70页 |
| 5．4 控制系统软件模块设计 | 第70-78页 |
| 5．4．1 串口通讯子程序 | 第71-73页 |
| 5．4．2 数据处理子程序 | 第73-74页 |
| 5．4．3 运动控制子程序 | 第74-78页 |
| 5．5 本章小结 | 第78-79页 |
| 第6章 机器鱼仿生运动实验研究 | 第79-84页 |
| 6．1 引言 | 第79页 |
| 6．2 机器鱼实验系统 | 第79-80页 |
| 6．3 机器鱼实验内容及结果分析 | 第80-83页 |
| 6．4 本章小结 | 第83-84页 |
| 结论 | 第84-86页 |
| 参考文献 | 第86-90页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第90-91页 |
| 致谢 | 第91页 |
