本研究对三维仿生鱼和鱼群自由游动中的数值算法、高精度浸没边界算法和并行动边界计算程序包、三维仿生鱼和鱼群自由游动中的控制机理、游动规律的优化和节能机理等进行研究。本研究首次提出了完整的三维仿生鱼自主游动控制方法;首次提出仿生鱼方向控制的头部控制方法,并利用该方法非常好地通过数值模拟实现了二维和三维鱼群自主巡游控制和包括转弯、绕圈等机动游动控制;首次发现了鱼群游动的方向控制、速度控制和节能机制的涡动力学机理;首次得到了鱼群游动时的最优摆动频率和最佳间距;首次提出改善船舶机动性和操纵性的方向舵前置方案。本研究为进一步探讨生物(包括鱼类、昆虫和鸟类等)自主运动及其控制机理的研究打下了坚实的基础。
英文主题词self-propelled swimming of three-dimensional fish school; direction control stradige with the head of fish; energy saving priniple of fish school