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龙图腾网获悉北京理工大学申请的专利摆尾式机器鱼的航向闭环控制与目标追踪方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115686032B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-31发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211388796.3，技术领域涉及：G05D1/46；该发明授权摆尾式机器鱼的航向闭环控制与目标追踪方法及系统是由马中静;韩佳蓉;赵祖欣;邹苏郦设计研发完成，并于2022-11-08向国家知识产权局提交的专利申请。

本摆尾式机器鱼的航向闭环控制与目标追踪方法及系统在说明书摘要公布了：本发明涉及一种摆尾式机器鱼的航向闭环控制与目标追踪方法及系统，属于机器鱼运动控制技术领域，应用于单一舵机驱动的摆尾式机器鱼，先计算并判断当前控制周期的误差值是否超过预设阈值，若是，则以当前控制周期的误差值作为输入，利用PD控制器更新摆尾式机器鱼的舵机控制信号，按照更新后的舵机控制信号控制摆尾式机器鱼下一控制周期的运动，若否，则按照当前控制周期的舵机控制信号控制摆尾式机器鱼下一控制周期的运动，从而无需建立精确模型，无需提前制备数据集，也无需任何辅助设备，即可实现摆尾式机器鱼的自主控制，保证摆尾式机器鱼的航向稳定。

本发明授权摆尾式机器鱼的航向闭环控制与目标追踪方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种摆尾式机器鱼的航向闭环控制方法，应用于单一舵机驱动的摆尾式机器鱼，通过单一舵机驱动鱼尾摆动，鱼尾与鱼头刚性连接，其特征在于，所述航向闭环控制方法包括： 获取当前控制周期所采集的鱼头航向集合；所述鱼头航向集合包括所述当前控制周期内采集的多个鱼头航向角； 以所述当前控制周期的鱼头航向集合和上一控制周期的鱼头航向集合作为输入，利用平均值计算公式计算得到所述当前控制周期的平均航向偏差； 计算所述当前控制周期的平均航向偏差与初始指定航向的差值，得到所述当前控制周期的误差值；判断所述当前控制周期的误差值是否超过预设阈值； 若是，则以所述当前控制周期的误差值作为输入，利用PD控制器更新摆尾式机器鱼的舵机控制信号，按照更新后的舵机控制信号控制所述摆尾式机器鱼下一控制周期的运动； 若否，则按照所述当前控制周期的舵机控制信号控制所述摆尾式机器鱼下一控制周期的运动； 所述平均值计算公式为： 其中，Δxk为平均航向偏差；为当前控制周期的鱼头航向集合的第i个鱼头航向角；为上一控制周期的鱼头航向集合的第i个鱼头航向角；N为鱼头航向集合内的鱼头航向角的总个数；i＝1，2，...，N； 所述舵机控制信号的表达式为： αt＝Asinωt+Bt； 其中，αt为舵机控制信号；A为鱼尾摆动幅值；ω为角频率；t为时间；Bt为偏置调节量； 所述以所述当前控制周期的误差值作为输入，利用PD控制器更新摆尾式机器鱼的舵机控制信号具体包括： 以所述当前控制周期的误差值作为误差，以所述当前控制周期的误差值和上一控制周期的误差值的差值作为误差变化率，输入至PD控制器，得到PD控制器的输出值； 将所述PD控制器的输出值加到摆尾式机器鱼的舵机控制信号的偏置调节量上，以更新所述摆尾式机器鱼的舵机控制信号。

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