1、隨著陸地資源的逐漸減少，蘊含著巨大開發(fā)價值的海洋資源就越來越備受關注。水下機器人技術在這種大環(huán)境下應運而生，其中關于水下仿生機器魚的研究成為了國內外眾多科研學者研究的焦點。當前研究的重點大多放在水下機器魚的硬件結構和運動學模型上，對協(xié)作控制方面的探究還不夠深入。隊形控制的研究作為系統(tǒng)協(xié)作的基礎，具有深遠的理論價值和實際意義。
　　本篇論文是以水下仿生機器魚為研究對象，對仿生機器魚系統(tǒng)的隊形控制問題展開研究。在研究隊形的形成、隊形的

2、保持和避障的過程中，分別提出了切實可行的控制方法。將所提出的策略應用到水下仿生機器魚上，并在Matlab環(huán)境下進行實驗仿真，證明了所提出算法的可使用性和穩(wěn)定性。
　　針對仿生機器魚系統(tǒng)中隊形的形成和隊形的保持兩個問題，依據(jù)集中式的拓撲結構進行控制。在研究隊形的形成時，選用分配隊形點法并對此方法進行了改進，以確保系統(tǒng)中機器魚在遇到目標位置被占時能自行變更目標位置，同時也確保系統(tǒng)中機器魚走過的平均路程能夠最小。在研究隊形的保持時，基于

3、模糊控制算法設計了反饋控制器，并將其引入到常規(guī)Leader-Follower算法中，使得Leader和Follower之間缺乏信息反饋的問題得到了解決。仿真結果驗證了所提出方法具有良好的控制效果且具有較強的可操作性。
　　針對隊形控制中避障的問題，提出了基于蟻群算法尋找最優(yōu)避障路徑的策略。在確定目標點的信息強度，仿生機器魚狀態(tài)轉換的規(guī)則，并實現(xiàn)實時動態(tài)避障函數(shù)調整的基礎上，實現(xiàn)了系統(tǒng)隊形的整體避障。在全局環(huán)境已知的情形下進行實驗仿