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龙图腾网获悉西北工业大学宁波研究院;西北工业大学申请的专利一种基于模糊S面的仿蝠鲼航行器航向控制方法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：CN115981350B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-07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：202211342077.8，技术领域涉及：G05D1/485；该发明授权一种基于模糊S面的仿蝠鲼航行器航向控制方法是由曹勇;何悦;谢钰;潘光;曹永辉;张代利;马淑敏设计研发完成，并于2022-10-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于模糊S面的仿蝠鲼航行器航向控制方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种基于模糊S面的仿蝠鲼航行器航向控制方法，首先获取仿蝠鲼航行器当前的航向角信息，并计算当前航向角与给定的航向角的偏差；将航向角偏差输入到航向过渡算法中得到过渡后的期望航向角，将过渡后的期望航向作为当前时刻的期望航向角；重新计算航向角的偏差和偏差变化率；将仿蝠鲼航行器的当前航向偏差和偏差变化率输入到模糊控制器，输出S面控制器的控制参数k1和k2的变化量Δk1和Δk2；利用Δk1和Δk2分别对S面控制器中对应的控制参数k1和k2进行在线修正，得到基于过渡过程的S面控制算法；采用该控制算法控制仿蝠鲼航行器的胸鳍运动，使仿蝠鲼航行器跟踪到期望的航向上。

本发明授权一种基于模糊S面的仿蝠鲼航行器航向控制方法在权利要求书中公布了：1.一种基于模糊S面的仿蝠鲼航行器控制方法，其特征在于步骤如下： 步骤1：通过仿蝠鲼航行器自身搭载的姿态传感器，实时采集仿蝠鲼航行器的航向角ψt，得到仿蝠鲼航行器的当前航向角； 与期望航向角ψ0做差，计算航向角误差Δψ；计算航向角误差变化率Δψ'； 步骤2：针对当前航向角的偏差值对目标航向角安排过渡过程，通过过渡过程函数计算过渡期间的目标航向角，对仿蝠鲼航行器的左转和右转分别进行计算当前目标航向角； 当仿蝠鲼航行器航向角突然增加时，过渡航向角的计算： 当仿蝠鲼航行器航向角突然减小时，过渡航向角的计算： 式中，ψ0'为由过渡期望航向角，ψt0为开始转向时刻仿蝠鲼航行器的当前航向角，ψ1为过渡航向角阈值； 步骤3：得到过渡航向角后再重新计算当前时刻航向角偏差和偏差变化率，并对航向角偏差和偏差变化率进行归一化得到当前航向偏差e及其偏差变化率 步骤4：将当前航向偏差e及其偏差变化率输入模糊控制器，输出控制器参数的修正量Δk1和Δk2； 步骤5：根据输入的航向偏差e和航向偏差变化率查询模糊控制规则表得到S面控制参数的模糊值； 步骤6：结合Mamdani推理算法和重心法将S面控制算法中的控制参数的模糊值清晰化，得到清晰化的S面控制参数修正量Δk1和Δk2； 步骤7：以Δk1和Δk2分别对S面控制算法中对应的控制参数k1和k2进行实时调整： 式中，k1'为修正后的控制参数k1，k10为控制参数k1的初始值，Δk1为控制参数k1的修正量，k2'为修正后的控制参数k2，k20为控制参数k2的初始值，Δk2为控制参数k2的修正量； 步骤8：将s面的输出乘以一个比例因子映射到控制器的可执行区域，得到仿蝠鲼航行器胸鳍的可执行量，对仿蝠鲼航行器进行控制。

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