仿生水下推进器的神经网络控制方法研究

鱼类生物推进器在中枢神经系统控制下具有灵活高效的特点，目前各种仿生水下推进器在机构上与鱼类生物推进器"形似"，却因采用逆运动学控制方法导致性能无法与之媲美。本项目开展仿生水下推进器的神经网络控制方法研究，目的是实现与鱼类生物推进器的"神似"，为提高仿生水下推进器性能奠定基础。首先选取弓鳍目鱼类"尼罗河魔鬼"进行神经生理学实验，揭示鱼类中枢神经系统对生物推进器的控制机理。其次，进行神经网络控制系统动力学分析，设计神经元数量少、动力学特性优异的新型人工神经元振荡器，以该振荡器为核心单元构建模仿鱼类中枢神经系统的人工神经网络控制系统，研究实现各种动作的高性能控制策略。最后，研制适用于各类仿生水下推进器的神经网络控制系统试验装置，在波动鳍仿生水下推进器上进行试验验证。总之，本项目研究可以实现仿生水下推进器控制方法从逆运动学控制"形似"到人工神经网络控制"神似"的进步。