为仿生机器鱼确定合理的运动控制参数使其具有更优的推进性能以适应复杂任务需求是仿生机器鱼研究中的关键问题。由于机器鱼的动力学模型难以精确,以及游动过程中流场的变化不易观测,因此可以采用计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）方法对机器鱼的运动过程进行仿真,分析运动控制参数对机器鱼推进性能的影响,从而为机器鱼的控制提供理论依据。胸尾鳍协同推进机器鱼综合了胸鳍灵活性与尾鳍推力大的特点,其相比胸鳍或尾鳍独立推进机器鱼可以满足更多任务需求。本文以实验室研制的三自由度刚性胸鳍机器鱼为研究对象,建立了完整机器鱼在流场的计算模型,利用CFD方法分析了胸尾鳍协同推进时不同的胸鳍运动控制参数对机器鱼推进性能的影响,得到的主要成果如下:（1）建立了三自由度刚性胸鳍的运动曲线方程,确定了胸鳍位姿与胸鳍运动参数的关系,在此基础上分析了摇翼运动相位和幅值对胸鳍水动力性能的影响。结果表明当摇翼运动相位增大时,胸鳍推力系数逐渐减小;当相位增加到90°时,胸鳍主要受到阻力作用而不能为机器鱼提供推力,当相位为30°时胸鳍获得最大的推力。与此同时,摇翼运动幅值的变化对胸鳍推力系数影响较小,而对升力方向变化有很大影响。当摇翼幅值较小时,单个方向的升力持续时间较长,机器鱼会产生较大的上下偏移运动;当摇翼幅值超过40°时,胸鳍所受升力方向在单个周期内会交替变化多次,可以减小单向升力导致的运动偏移,有利于机器鱼的平稳性。（2）比较了胸鳍二自由度与三自由度的水动力性能,结果表明相比胸鳍的二自由度运动,三自由度运动可以显著增大胸鳍的侧向力与升力,有利于机器鱼实现快速转弯、上升或下潜等复杂运动。分析了胸鳍、尾鳍独立推进与胸尾鳍协同推进的水动力性能,发现尾鳍推进时推力较大但不能产生升力,而胸鳍推进时可以产生明显的升力但推力较小。胸尾鳍协同推进时机器鱼的推力比胸尾鳍独立推进时更大,由于两侧胸鳍同步运动时胸鳍侧向力反向而平衡,此时机器鱼的侧向力主要由尾鳍产生。此外,协同推进的机器鱼具有明显的升力,可以提高机器鱼的机动性。（3）分析了胸鳍拍翼幅值及频率对推进性能的影响。结果表明两侧胸鳍同步推进时,当胸鳍前后拍动幅值增大时,鱼体推力峰值也增大,当胸鳍拍动频率增大时,虽然鱼体获得的平均推力显著增大,但是高频率时作用于鱼体的升力不平衡,使得机器鱼出现明显的上下偏移运动,而胸鳍在1Hz的低频率运动时更有利于机器鱼实现匀速游动。当两侧胸鳍具有幅值差或频率差时,机器鱼产生转弯运动。结果表明随着两侧胸鳍幅值差或频率差的增大,机器鱼的侧向力会更大,从而使得机器鱼实现快速转弯。