[发明专利]基于攻角法的仿生机器鱼定深控制方法和装置

权利要求书

1.一种基于攻角法的仿生机器鱼定深控制方法，其特征在于，所述方法包括：

当仿生机器鱼在当前时刻的第一深度不在预设深度范围内时，获取所述仿生机器鱼在所述当前时刻的俯仰角，以及所述仿生机器鱼的胸鳍在上一时刻的第一偏转角度；

根据所述第一偏转角度和所述俯仰角确定所述仿生机器鱼在所述当前时刻的实际胸鳍攻角，根据所述第一深度与所述预设深度范围的相对位置关系，确定第一期望胸鳍攻角，所述第一期望胸鳍攻角用于使所述仿生机器鱼的俯仰力矩大于或等于第一阈值，根据所述实际胸鳍攻角和所述第一期望胸鳍攻角将所述第一偏转角度调节为第二偏转角度，以使所述仿生机器鱼向所述预设深度范围运动；

当所述仿生机器鱼从所述第一深度运动至所述预设深度范围的边界时，将所述第一期望胸鳍攻角调节为第二期望胸鳍攻角，所述第二期望胸鳍攻角用于在所述预设深度范围内将所述仿生机器鱼的俯仰角调节为0，将所述俯仰角为0时对应的所述胸鳍的第三偏转角度调节为0，之后，所述仿生机器鱼在所述预设深度范围内运动期间，将所述第二期望胸鳍攻角调节为0，并确定所述仿生机器鱼在当前时刻的第二深度和预设深度的深度误差与深度误差变化率，利用预设的第二模糊控制表对所述深度误差和所述深度误差变化率进行模糊控制处理，得到所述胸鳍在当前时刻的第四偏转角度，所述预设深度在所述预设深度范围内，所述胸鳍的偏转角度为所述胸鳍的翼弦与所述仿生机器鱼的鱼体之间的夹角。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述实际胸鳍攻角和所述第一期望胸鳍攻角将所述第一偏转角度调节为第二偏转角度，包括：

确定所述实际胸鳍攻角和所述第一期望胸鳍攻角的胸鳍攻角误差与胸鳍攻角误差变化率；

利用与所述相对位置关系对应的预设的第一模糊控制表对所述胸鳍攻角误差和所述胸鳍攻角误差变化率进行模糊控制处理，得到实际控制增量；

根据所述实际控制增量将所述第一偏转角度调节为第二偏转角度。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述俯仰力矩包括俯力矩和仰力矩；

若所述第一深度小于所述预设深度范围的最小值，则所述第一期望胸鳍攻角用于使所述仿生机器鱼的所述俯力矩大于或者等于所述第一阈值，所述第一模糊控制表为用于控制所述仿生机器鱼进行下潜运动的下潜模糊控制表；

若所述第一深度大于所述预设深度范围的最大值，则所述第一期望胸鳍攻角用于使所述仿生机器鱼的所述仰力矩大于或者等于所述第一阈值，所述第一模糊控制表为用于控制所述仿生机器鱼进行上浮运动的上浮模糊控制表。

4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述仿生机器鱼从所述第一深度向所述预设深度范围运动期间，调节所述仿生机器鱼的尾鳍的摆动频率和摆动幅度，将所述仿生机器鱼的运动速度设为第一速度；

所述仿生机器鱼在所述预设深度范围内运动期间，将所述第一速度调节为第二速度，所述第二速度小于所述第一速度。