为顺应海洋开发的战略需求,高性能仿鱼推进器逐步在海洋资源探测、海洋环境研究以及信息情报获取等方面占据了举足轻重的地位,突显出广阔发展前景与巨大潜在价值。本文以仿生鳍条二维运动机构为研究对象,为实现复杂水流环境下对仿生鳍条的灵活控制,提出了基于模糊比例积分微分(Proportional Integral and Differential,PID)的控制策略。本文主要研究内容包括:(1)对仿生鳍条二维运动机构进行了运动学与动力学分析。首先以尼罗河魔鬼鱼为研究对象,揭示了鳍条二维运动机理,其次根据坐标转换的方法建立了仿生鳍条机构空间位置和姿态的数学模型,然后根据拉格朗日方程建立了仿生鳍条动力学模型,并验证了摆动与扭转这两个维度上运动的独立性。(2)基于模糊PID原理对仿生鳍条控制模型建模与仿真。针对仿生鳍条时变性、强耦合、非线性等特点,采用模糊PID控制策略分别建立了仿生鳍条旋鳍模块与摆鳍模块的控制模型,通过Matlab/Simulink仿真平台对所建立的模型进行了仿真,验证了模糊PID控制方法的有效性。(3)搭建了仿生鳍条控制系统及实验平台并进行了实验测试。针对仿生鳍条二维运动机构,搭建了仿生鳍条运动控制系统,并对系统的硬件与软件进行了相应的设计。为验证系统的实际控制效果,搭建了仿生鳍条实验平台,对鳍条摆动角度进行了测量,并完成了鳍条二维运动验证,最后对基于模糊PID控制的旋鳍模块进行了测试与分析。