CN104881045A 说明书 7/9页 [0092] 根据式（⑧）可以计算出给定的偏航角。 [0093] tan(4)=u-u)s=4-边 f (8) [0094] 其中，(u,v)是目标中心的图像坐标。 [0095] 同理，视觉给定的俯仰角P可以表示为式(9)。 [0096] tan(P)= (v-Vo).Syv-vo f (9) [0097] 根据小孔成像的几何关系可得： R [0098] =R= -xf2+4-)/f (10) [0099] 其中，R表示圆形人工地标的直径。 [0100] 最终，人工地标标示中心的深度D可以表示为： [0101] Da=d·tan(P) (11) [0102] 其中，d代表目标离光心的距离。 [0103] 步骤2，依据目标深度信息，基于模糊滑模控制的方法控制仿生机器鱼游动到目标 中心所在深度，并保持仿生机器鱼在目标中心所在的深度游动： [0104]胸鳍产生攻角实现深度控制是一个三阶系统，并且深度的获取与机器鱼的游速密 切相关。因此，深度控制过程中实时的图像数据反馈不可靠。简化的模型分析不能直接用 于系统的控制，只能具有指导意义：并且，机器鱼在下潜过程中柔性身体产生形变导致较大 扰动。因此，深度控制器的设计基于模糊滑模控制，一方面克服无精确模型的问题，另一方 面抑制机器鱼俯仰运动中干扰。 [0105]如图5所示，基于模糊滑模控制的方法为：每个采样周期计算人工地标的中心位 置的深度D与当前的测量深度D的差值作为深度误差e1,依据深度误差e,计算切换函数 值s、切换函数的变化量8，将切换函数值s、切换函数的变化量输入模糊控制器得到胸鳍 攻角的变化率41·进而通过鱼体波模型调整仿真机器鱼的下潜动作。 [0106] 切换函数值s和切换函数的变化量的计算步骤为： [0107] 首先，获取滑模面的输入： e(k)=D(k)-D.(k) [0108] e(=()-ek-1) Ts ()=s()-4k-1) (12) Ts [0109] 其中，Ts是采样周期，为深度误差e的一阶导数，弓为深度误差e的二阶导数； [0110] 然后，按照式(13)计算切换函数值s和切换函数的变化量5： 11