近年来,仿生机器鱼在管道巡护、水质监测等水下作业任务中扮演关键角色,致使仿生机器鱼的精确运动控制问题成为仿生水下机器人系统领域的研究热点之一。仿生机器鱼依靠鱼体、鱼鳍等与水相互作用产生流体动力,由于水环境的干扰和动力学的非线性,使得仿生机器鱼位姿（位置和方向统称为位姿）控制的精准度较低。本文以仿鲹科三关节机器鱼作为研究对象,对仿生机器鱼的位姿控制问题展开研究,主要研究内容如下:1.针对三关节仿生机器鱼的结构,建立系统坐标系,解算从世界坐标系到关节0随体坐标系以及各关节随体坐标系之间的转换矩阵,进行机器鱼游动过程中各关节的角速度、线速度、角加速度和线加速度的运动学分析,构建基于Kane方程的动力学模型。2.针对仿生机器鱼的位姿控制,依据机器鱼期望位姿与实际位姿的方向角和视线角所组成的角度误差、距离误差及其误差变化率作为外环PID控制器输入,外环PID控制器输出——期望线速度值和期望角速度值作为内环PID控制器的输入,线速度指令和角速度指令作为内环PID控制器的输出,运用串级PID算法,减少水环境的干扰,提高机器鱼的位姿控制精度。利用Microsoft Visual Studio 2010编写相应策略,将其分别应用到URWPGSim2D软件的仿真平台和多水下机器人协作控制系统平台上,证明所提算法的合理性和有效性。3.针对串级PID固定的内环比例、积分、微分系数不能够较好的适用于仿生机器鱼所面临的复杂水环境,为降低控制参数整定难度,对机器鱼的位姿控制进行自适应性改进,利用模糊控制实时调整串级PID算法中内环的控制参数,依据机器鱼期望位姿与实际位姿的方向角和视线角所组成的角度误差、距离误差及其误差变化率作为模糊控制器输入,比例、积分、微分系数作为模糊控制器输出,运用模糊自适应串级PID算法,提高机器鱼位姿控制精度的同时,加快了响应速度。