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浙麦冬质量标准及等级标准研究

浙麦冬质量标准及等级标准研究

作者：黄文康浙江中医药大学

学位级别：硕士

目的(1)对浙麦冬相关化学成分进行研究,为质量标准和等级标准制订提供物质基础;(2)建立浙麦冬HPLC指纹图谱,表征浙麦冬物质基础群;建立浙麦冬特征性化学成分的HPLC多指标成分含量测定方法,为质量控制提供依据;(3)探索浙麦冬外观性状指... 详细信息

目的(1)对浙麦冬相关化学成分进行研究,为质量标准和等级标准制订提供物质基础;(2)建立浙麦冬HPLC指纹图谱,表征浙麦冬物质基础群;建立浙麦冬特征性化学成分的HPLC多指标成分含量测定方法,为质量控制提供依据;(3)探索浙麦冬外观性状指标与其内在指标(化学成分)之间的相关性,以期制订出更合理的商品等级划分方法。方法(1)对浙麦冬化学成分进行分析研究,找出体现浙麦冬道地性相关成分,采用硅胶柱层析、制备液相色谱法对目标成分进行提取、分离、纯化,通过波谱分析鉴定化合物结构。(2)采用高效液相色谱法,优化色谱条件,建立浙麦冬的HPLC指纹图谱,通过对照品对照和LC/MS联用技术,对指纹图谱色谱峰进行分析,明确其化学成分,对浙麦冬药材及饮片进行相似度评价,并与川麦冬比较,分析指纹图谱差异;建立HPLC-ELSD法测定麦冬龙脑苷含量方法和HPLC法同时测定对香豆酸等四个成分含量测定方法,并与川麦冬进行比较。(3)参照1984年《76种药材商品规格标准》要求,制订浙麦冬外观性状分级指标,对内在化学成分如指纹图谱、麦冬龙脑苷、对香豆酸等含量进行测定,用聚类等方法研究传统经验鉴别与内在成分的相关性,综合评价商品等级,拟定浙麦冬的分级指标,对浙麦冬药材进行等级划分。结果(1)从乙醇提取物中分离得到3个单体化合物,通过波谱分析或文献对照鉴定了结构,分别为对羟基苯甲酸(Ⅰ)、对香豆酸(Ⅱ)、(反式)-N-[2-羟基-2-(4-羟基苯基)乙基]-3-(3-羟基-4-甲氧基苯基)-丙烯酰胺(Ⅲ),其中化合物Ⅲ为首次从百合科植物中分离得到。(2)建立了浙麦冬的HPLC指纹图谱,得到共有峰13个,指认了其中5个,相似度测定结果显示,浙麦冬相似度均大于0.90。而川麦冬样品相似度在0.59～0.87之间;建立了HPLC-ELSD法测定浙麦冬麦冬龙脑苷进样量在0.3000-4.0000μg范围内呈良好的线性关系,平均回收率为100.6%(RSD=4.2%);建立了同时测定麦冬中四个成分的HPLC含量测定方法,对香豆酸、(反式)-N-[2-羟基-2-(4-羟基苯基)乙基]-3-(3-羟基-4-甲氧基苯基)-丙烯酰胺、麦冬甲基黄烷酮A、麦冬甲基黄烷酮B分别在进样量为0.00326～0.0652、0.00457～0.0914、0.0223～0.445和0.0240～0.481μg范围内呈良好的线性关系,平均回收率分别为100.6%(RSD=1.1%)、99.7%(RSD=1.4%)、101.0%(RSD=0.9%)、100.8%(RSD=1.0%)。(3)对传统分级性状指标和化学成分内在指标进行测定,采用spass22.0软件进行相关性分析,结果显示(反式)-N-[2-羟基-2-(4-羟基苯基)乙基]-3-(3-羟基-4-甲氧基苯基)-丙烯酰胺和麦冬甲基黄烷酮B与外观性状呈显著相关性,可作为浙麦冬等级评价指标。结论(1)从乙醇提取物中分离得到3个单体化合物,为进一步研究和提高浙麦冬质量标准提供了物质基础。(2)建立浙麦冬HPLC指纹图谱,专属性强,可用于识别浙麦冬产地,也可用于区分川麦冬;建立的浙麦冬单指标和多指标含量测定方法,可为麦冬药材质量控制提供依据。(3)确定了等级分类指标,制订了等级标准。等级标准结合了麦冬外观形状特征与内在质量之间的联系,在一定程度上反应了麦冬的质量优劣,具有一定的合理性和可行性。

关键词：麦冬化学成分指纹图谱含量测定等级标准

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激光增材制造钛合金过程成分监测的研究

激光增材制造钛合金过程成分监测的研究

作者：黄文康湖南大学

学位级别：硕士

近年来,金属激光增材制造加工的梯度零件在航空、医疗及化工等领域具有广泛的应用前景。然而,加工过程中存在的送粉量的波动和元素烧损等问题会导致成形材料的实际成分值偏离期望值,并进而影响成形零件的组织及性能。因此,实现制造过程... 详细信息

近年来,金属激光增材制造加工的梯度零件在航空、医疗及化工等领域具有广泛的应用前景。然而,加工过程中存在的送粉量的波动和元素烧损等问题会导致成形材料的实际成分值偏离期望值,并进而影响成形零件的组织及性能。因此,实现制造过程熔池成分的精确、稳定监测对于成形质量的控制十分重要。本课题应用激光诱导等离子体光谱分析技术,实现了对金属激光增材制造过程无损实时的光谱监测,并将支持向量回归算法用于成分分析,解决了传统成分分析方法存在的精度和稳定性较差、光谱输入信息有限以及标定模型受工艺参数影响等问题。本课题的具体研究内容如下:1.针对金属激光增材制造的加工特性,引入激光诱导等离子体光谱分析技术,并以此搭建了光谱实时采集系统。同时提出了光谱信号预处理方法,提高了光谱数据的信噪比及光谱分析的效率和精度;2.针对传统成分分析方法精度和稳定性较差的问题,提出了将支持向量回归算法用于成分分析。算法通过核函数将实数空间的谱线强度比与元素浓度的非线性关系映射到Hilbert空间,使得谱线强度比与元素浓度在Hilbert空间呈线性回归关系。结果表明,支持向量回归算法进行成分监测的精度和稳定性要优于标定曲线算法、偏最小二乘回归算法以及人工神经网络算法;3.针对支持向量回归算法的性能取决于算法分析参数取值的情形,提出了二折交叉验证迭代方法对分析参数取值进行寻优。结果表明,将最优值用于训练模型能够提高成分监测的精度和稳定性;4.针对标定曲线法使用单一光谱参数与元素浓度建立关联的问题,提出了同时使用谱线强度比和谱线积分强度作为支持向量回归算法的输入变量来建立与元素浓度的关联模型。结果表明,增加的积分强度维度使得原本存在混叠的不同浓度样本的分布在新空间内变得线性可分,使得算法的成分监测精度和稳定性要优于仅使用谱线强度比作为输入的情形;5.针对算法分析参数得出最优值受激光功率变化影响的问题,提出了基于激光功率修正的支持向量回归算法。结果表明,通过将分析参数最优值与激光功率的关系函数代入支持向量回归算法的建模过程中,实现了在变激光功率加工工况下的成分监测。

关键词：增材制造成分监测等离子体光谱分析机器学习

高水平科技自立自强助推新质生产力形成发展:理据、优势与进路

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技术经济 2024年第4期43卷 15-25页

作者：周文康哈尔滨工业大学(威海)马克思主义学院威海264209

我国以高水平科技自立自强助推新质生产力形成发展既是实现国内经济社会高质量发展之所需,也是应对百年变局下中美科技博弈之所需,更是把握科技与生产力自身演进规律所需。高水平科技自立自强与新质生产力有着双轮驱动的内在逻辑,即新... 详细信息

我国以高水平科技自立自强助推新质生产力形成发展既是实现国内经济社会高质量发展之所需,也是应对百年变局下中美科技博弈之所需,更是把握科技与生产力自身演进规律所需。高水平科技自立自强与新质生产力有着双轮驱动的内在逻辑,即新质生产力在引发高水平科技自立自强系统性变革的同时,高水平科技自立自强也成为新质生产力形成发展的关键要素和积极变量。在此基础上,我国以高水平科技自立自强助推新质生产力形成发展具备“双新”优势、人民性优势、体制性优势以及基础性优势等四大优势。新发展阶段,我国应在充分利用这四大优势的基础上,以发挥中国式现代化内聚力优势为导向厘清大战略观思路,以提升原始创新能力为核心加大关键核心技术攻关力度,以“出新”和“焕新”为重点优化现代化产业体系布局,以推进科技治理现代化为主线塑造一流科技创新生态环境,最终促成新质生产力的形成发展落位于高水平科技自立自强与中国式现代化的贯通协同之中。

关键词：新质生产力高水平科技自立自强高质量发展新型举国体制

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铝合金桁架人行桥人致振动与减振

铝合金桁架人行桥人致振动与减振

作者：文康桂林理工大学

学位级别：硕士

随着新型材料(铝合金、CFRP、胶合木等)不断应用于人行桥,一些轻型材料人行桥不断涌现,人与人行桥更复杂的相互作用问题随之而来。为此,本文以一座高基频轻型材料人行桥-铝合金桁架玻璃人行桥为研究对象,实测分析了静态单人、静态人群... 详细信息

随着新型材料(铝合金、CFRP、胶合木等)不断应用于人行桥,一些轻型材料人行桥不断涌现,人与人行桥更复杂的相互作用问题随之而来。为此,本文以一座高基频轻型材料人行桥-铝合金桁架玻璃人行桥为研究对象,实测分析了静态单人、静态人群集中与均布作用、动态单人、动态人群作用下人与人行桥耦合系统的动力特性和人致振动响应。最后根据该人行桥的舒适度评价结果,应用粘滞阻尼器(Viscous Fluid Damper,VFD)与自制调谐液体阻尼器(Tuned Liquid Damper,TLD)联合减振系统对该人行桥进行了振动控制。本文主要研究内容及成果如下:(1)人与高基频铝合金桁架人行桥耦合系统动力特性实测研究。以一座高基频铝合金桁架人行桥为实测平台,测试了环境、单人跳跃、砝码冲击三种激励方式下人行桥自身动力特性;并基于人体传递率的方法实测了12位测试者人体的动力特性,测得人体平均固有频率为5.4Hz,平均阻尼比为0.28;分析了静态与动态人群对人行桥动力特性的影响,并与人体等重砝码对比。实测结果表明:人行桥的动力特性受人体作用位置、分布形式、运动状态以及人与结构质量比和频率比影响。相比人行桥空载基频,单人静立使人行桥振动频率略微增加,静立人群与砝码均使人行桥振动频率下降。静立人体使人行桥阻尼比显著提高,等重砝码对人行桥阻尼比几乎无影响。相比桥上静止人体,桥上行人会导致人行桥的振动频率略微提高,且桥上人体在行走状态下更易增加结构的阻尼比。因此,在计算高基频铝合金桁架人行桥的动力特性与人致振动响应时,不能把人体等效为等重质量块,应考虑人与结构相互作用。(2)人与高基频铝合金桁架人行桥耦合系统动力响应实测研究。通过人致振动实测,分析了不同人数行人齐步行走、随机行走以及原地踏步对人行桥振动响应的影响。测试了人行桥与桥上静立人体的人致振动响应。结果表明:采用定点原地踏步代替行人移动作用测试人行桥的最大人致振动响应,既能简化测试过程,又能使结果略偏安全。人行桥在人致振动下,桥上静立人体所承受的振动加速度大约为静立人体留驻处人行桥振动加速度的1.08～1.40倍,采用人行桥加速度响应已不能准确评估人体舒适度。(3)高基频铝合金桁架人行桥减振实测研究。根据舒适度分析结果设计了粘滞阻尼器与自制TLD联合减振系统,并通过人致振动实测验证了该减振系统的可行性。结果表明:当行人步行频率的主谐分量与亚谐分量接近行人与桥耦合系统振动频率时,高基频铝合金桁架人行桥会产生较大的人致振动响应而影响行人舒适性。粘滞阻尼器与TLD水箱分别对该人行桥竖向和横向减振效果较好,最大减振效果达50%与30%左右,当TLD水箱基频与人桥耦合系统横向卓越频率相近时减振效果最佳。

关键词：铝合金桁架人行桥动力特性人-结构相互作用人致振动振动控制

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同步发电机励磁系统的迭代学习控制研究

同步发电机励磁系统的迭代学习控制研究

作者：黄文康浙江工业大学

学位级别：硕士

住电力系统的运行中,保证系统的稳定性和提高电压质量的重要方法之一是提高同步发电机励磁控制系统的稳定性,相比较其它提高电力系统稳定性所采取的措施,励磁控制系统的控制具有易于实现、高效性的优点。迭代学习控制不依赖于系统... 详细信息

住电力系统的运行中,保证系统的稳定性和提高电压质量的重要方法之一是提高同步发电机励磁控制系统的稳定性,相比较其它提高电力系统稳定性所采取的措施,励磁控制系统的控制具有易于实现、高效性的优点。迭代学习控制不依赖于系统的精确数学模型,通过利用系统的先验知识来不断修正当前控制输入信号,来达到逼近期望值的方法,.且.该算法结构简单、能达到较高的跟踪精度,又能够较好地适应不确定性、非线性强耦合,这正符合电力系统的特点,因此本文从迭代学习控制的原理出发,将迭代学习控制方法应用到同步发电机励磁控制系统中,改善系统的动态品质,达到理想控制效果。本文针对电力系统励磁控制问题,从改善控制算法方面进行研究,主要工作如下： 1.本文首先针对线性定常系统分析其开环PID型迭代学习控制并给出收敛性分析,然后针对非线性时变系统给出了其闭环D型迭代学习律,并进行了收敛性分析,接着导出了加速D型学习律。 2.本文从对控制信息的利用方面讨论了开环学习和闭环学习的各自优缺点,在此基础上总结并引入了基于遗忘因了的开闭环PID型迭代学习律,此学习律能同时充分利用系统前次运行信息和当次运行的信息,能进步一改善控制性能。 3.本文重点以单机无穷大系统为例,将基于遗忘因子的PID型迭代学习控制方法应用于其励磁控制器设计,并给出详细的收敛性分析和证明。此方法通过不断迭代来改善励磁控制器的特性,使其能够很好的维持同步发电机机端电压稳定的能力,控制效果良好,调压效果理想,并且.易于实现。

关键词：迭代学习控制电力系统同步发电机励磁控制稳定性

高效液相色谱波长切换技术对复方野菊感冒颗粒中8种成分的含量测定

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中国新药与临床杂志 2020年第10期39卷 618-622页

作者：胡飞凤黄文康浙江省药品检查中心浙江杭州310013 杭州医学院药物研究所浙江杭州310013

目的建立同时测定复方野菊感冒颗粒中8个指标成分含量的方法,对复方野菊感冒颗粒进行质量控制研究。方法采用高效液相色谱法结合波长切换技术对复方野菊感冒颗粒中新绿原酸、绿原酸、隐绿原酸、异绿原酸B、异绿原酸A、异绿原酸C、蒙花... 详细信息

目的建立同时测定复方野菊感冒颗粒中8个指标成分含量的方法,对复方野菊感冒颗粒进行质量控制研究。方法采用高效液相色谱法结合波长切换技术对复方野菊感冒颗粒中新绿原酸、绿原酸、隐绿原酸、异绿原酸B、异绿原酸A、异绿原酸C、蒙花苷和甘草酸铵进行定量分析,Boston BosCherom ODS色谱柱(4.6mm×250 mm,5μm),以乙腈-0.1%磷酸溶液为流动相,梯度洗脱,流速1.0 mL·min^-1,0~52 min检测波长为326 nm,52 min后波长切换为250 nm,柱温30℃。结果新绿原酸、绿原酸、隐绿原酸、异绿原酸B、异绿原酸A、异绿原酸C、蒙花苷和甘草酸铵各组分基线分离,线性范围分别为1.1562~11.5620、1.4100~14.1000、0.9936~9.9360、1.7630~17.6300、0.9936~9.9360、0.8378~8.3780、2.7712~27.7120、4.6028~46.0280μg·mL^-1,呈良好线性关系,r≥0.9999;平均加样回收率分别为100.8%、100.1%、101.2%、101.9%、103.4%、102.6%、101.9%、99.6%,RSD均小于3.0%,3批样品8个指标成分平均含量分别为1.7841、1.7689、1.5114、2.2211、0.8482、0.8286、4.0299、4.7166 mg·袋^-1,不同批次复方野菊感冒颗粒含量差别不大,质量稳定。结论建立的含量测定方法简便准确、重复性好、专属性强,可用于复方野菊感冒颗粒的质量评价。

关键词：复方野菊感冒颗粒色谱法,高压液相质量控制波长切换

基于肠道菌群和胃肠激素探讨中医学脾胃论治男性生殖障碍性疾病生物学基础

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中国中西医结合杂志 2024年

作者：陈文康赵家有中国中医科学院研究生院

不育症、阳痿、早泄、前列腺炎等男性生殖障碍性疾病是生育力障碍的重要影响因素。中医学认为肾藏精主生殖，为先天之本，脾胃运化水谷精微，为后天之本，先后天相互资生。本文梳理相关研究，认为脾胃失和引起的男性生殖障碍性疾病，可... 详细信息

不育症、阳痿、早泄、前列腺炎等男性生殖障碍性疾病是生育力障碍的重要影响因素。中医学认为肾藏精主生殖，为先天之本，脾胃运化水谷精微，为后天之本，先后天相互资生。本文梳理相关研究，认为脾胃失和引起的男性生殖障碍性疾病，可能与肠道菌群紊乱和胃肠激素异常相关。肠道菌群可通过血脑屏障影响5-羟色胺，参与调控射精和勃起，并通过血睾屏障调控脂代谢，调节阴茎血管内皮，介导炎症反应，参与雄激素代谢，影响睾丸微循环；不同胃肠激素可通过介导睾丸炎症和细胞凋亡，调控睾丸微循环，调节性激素分泌及精子发生等，对睾丸生殖具有保护作用和损伤风险。肠道菌群与胃肠激素可能是中医学脾胃论治男性生殖障碍性疾病的潜在生物学基础。

关键词：脾胃肠道菌群胃肠激素生物学基础男性生殖障碍性疾病中西医结合

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肺形草化学成分研究

肺形草化学成分研究

作者：石文康江西中医药大学

学位级别：硕士

目的:本课题组前期依据“肺脾两虚,痰瘀内阻”的中医病机,建立肺脾两虚型慢性阻塞性肺疾病(Chronic Obstructive Pulmonary Disease,COPD)病理模型,研究发现肺形草提取物具有治疗COPD的药理疗效,以该药理活性为导向对肺形草化学成分进... 详细信息

目的:本课题组前期依据“肺脾两虚,痰瘀内阻”的中医病机,建立肺脾两虚型慢性阻塞性肺疾病(Chronic Obstructive Pulmonary Disease,COPD)病理模型,研究发现肺形草提取物具有治疗COPD的药理疗效,以该药理活性为导向对肺形草化学成分进行初步研究的基础上,本课题采用超高效液相色谱-四极杆-飞行时间-串联质谱(UPLC-Q-TOF-MS)和现代色谱分析分离纯化等技术与方法对肺形草化学成分进行系统研究,为深入探讨肺形草治疗C OPD的药效物质基础和完善肺形草的用药标准提供理论依据。方法:1.采用超高效液相色谱-四极杆-飞行时间-串联质谱法(UPLC-Q-TOF-MS)技术对八个产地肺形草样本(江西省九江市修水县、四川省甘孜州泸定县、湖北省十堰市房县、福建省三明市建宁县、江西省九江市德安县花桥镇、云南省安宁市、江西省宜春市靖安县中源乡、浙江省温州市永丰地区)开展成分分析,在负离子模式下,通过Peakview软件中的XIC Manager功能,建立了肺形草已知化学成分的数据库,结合相关化合物的质谱数据、裂解规律、有关文献和标准品进行对照鉴定,并对所鉴别的成分采用主成分分析(PCA)、聚类分析(CA)和正交偏最小二乘法-判别分析(OPLS-DA)的方法综合分析八个产地肺形草化学成分的差异性,为肺形草治疗COPD的药效物质基础提供依据。2.通过采用现代分析分离纯化技术与方法,如大孔吸附树脂、硅胶柱色谱、ODS-C柱色谱、聚酰胺柱色谱、重结晶、制备高效液相色谱法,对肺形草的70%乙醇总提物经大孔吸附树脂30%乙醇洗脱部位和60%乙醇洗脱部位进行分离纯化得到单体化合物,并应用UV、IR、NMR、MS等现代技术和方法对分离出的单体化合物进行结构解析鉴定。结果:1.利用UPLC-Q-TOF-MS技术对八个产地肺形草成分进行分析,使用负离子模式扫描,结合自建数据库文献报道和标准品化合物,根据质荷比和裂解规律共鉴别出51个化合物,其中黄酮8个、呫吨酮10个、环烯醚萜6个、生物碱3个、醌类4个、三萜3个、苯丙素2个、酚酸7个、酯类3个、脂肪酸2个、其他类3个。PCA及OPLS-DA分析显示,不同产地肺形草清晰的分成3类,t检验P1的差异性指标成分有11个。2.肺形草以70%乙醇回流提取两次,每次提取1.5小时,合并两次提取物蒸干溶剂,取2.80 kg水混悬后上AB-8大孔吸附树脂,依次以水、30%乙醇、60%乙醇和95%乙醇洗脱,得各洗脱部位干膏依次为700 g、520 g、650 g、210 g。利用硅胶柱色谱、聚酰胺柱色谱、ODS-C柱色谱、高效液相制备色谱等多种现代分析分离技术以治疗COPD的药理活性为指导,对肺形草的30%乙醇部位和60%乙醇部位的化学成分进行分离纯化制备单体化合物。通过理化常数测定和波谱数据分析鉴定出26个单体化合物的结构,其中黄酮类化合物5个:槲皮素(1)、4′,5-二羟基-7-甲氧基-6-C-β-D-葡萄糖苷(2)、槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖苷(3)、山柰酚-3-O-β-D-葡萄糖苷(4)、芒果苷(5);环烯醚萜类化合物5个:莫诺苷(6)、落干酸(7)、龙胆苦苷(8)、獐芽菜苷(9)、Manuleosides H(10);酯类化合物3个:岩白菜素(11)、香草酸甲酯(12)、邻苯二甲酸二丁酯(13);苯丙素类化合物2个:咖啡酸(14)、阿魏酸(15);酚酸类化合物8个:4-甲基邻苯二酚(16)、没食子酸(17)、苯甲酸(18)、对苯二酚(19)、2,6-二甲氧基苯酚(20)、水杨酸(21)、香草酸(22)、3,5,6-trihydroxy-7-megastigmen-9-one(23);其他类化合物3个:尿嘧啶(24)、5-羟甲基糠醛(25)、苦杏仁苷(26),其中化合物2,3,10,12,15-17,19,20,23为首次从该属植物中分离得到。结论:本论文采用UPLC-Q-TOF-MS技术与方法能快速准确分析与鉴定出肺形草中非挥发性成分,为系统分离与鉴定肺形草中化合物奠定基础,分析技术与方法结合能够更真实、有效地评价肺形草中所含的化学成分,为全面阐明肺形草所含化学成分类型和治疗COPD药效物质基础研究提供理论依据。以药理活性为指导,应用现代色谱分析分离纯化技术与方法对肺形草的化学成分进行系统研究,特别是指标性成分和特征性成分的分离纯化与鉴定,为后期肺形草质量控制研究提供标准品和检测依据,为肺形草的资源利用及治疗COPD新药开发奠定基础和提供理论基础。

关键词：肺形草慢性阻塞性肺疾病 UPLC-Q-TOF-MS 化学成分

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基于能量优化的无人机编队控制方法研究

基于能量优化的无人机编队控制方法研究

作者：郝文康中南大学

学位级别：硕士

多无人机协同执行任务能比单机具有更多的优势,已经成为无人机技术发展的重要趋势,无人机编队控制作为多无人机协同的基础已得到了广泛的研究。本文以固定翼无人机为研究对象,考虑无人机编队过程中的能量优化,从能量的角度对无人机编队... 详细信息

多无人机协同执行任务能比单机具有更多的优势,已经成为无人机技术发展的重要趋势,无人机编队控制作为多无人机协同的基础已得到了广泛的研究。本文以固定翼无人机为研究对象,考虑无人机编队过程中的能量优化,从能量的角度对无人机编队的队形保持和队形变换控制方法进行研究。首先,根据二维平面的运动学模型和自动驾驶仪模型建立了无人机编队的运动模型,并确定无人机飞行时的状态约束。基于图论建立无人机编队的分布式通信拓扑图,并通过一致性算法对长机的状态进行估计,以解决僚机不能直接获取长机状态的问题。建立无人机编队的状态误差模型,根据设定好的无人机编队队形,确定各僚机在编队中的期望位置。其次,为了减少无人机编队飞行过程中的能量消耗,提出了一种具有模糊约束的分布式模型预测控制方法。基于模糊数学理论,把僚机相对长机的状态误差范围和控制指令误差范围划分成多个模糊子集并确定各个模糊子集的隶属度函数;设计状态误差和控制指令误差之间的模糊规则;根据各僚机的状态误差计算速度指令和航向角指令的模糊约束。把各僚机相对长机的模糊约束作为自身在分布式模型预测控制算法中的约束条件,以限制速度和航向角的变化幅度;建立无人机编队能量消耗的指标函数,作为分布式模型预测控制的优化目标;通过对控制指令的约束和能量指标的优化,避免无人机有过多的加速和减速过程,减少速度变化以节省能量。对提出的算法仿真验证,与无模糊约束的分布式模型预测控制算法对比仿真,统计结果表明该方法可减小编队过程中的飞行路程、航向角与速度的变化累计值,具有节省能量的效果。然后,从能量的角度出发,基于端口哈密顿系统理论和无源控制方法,设计了无人机编队分布式控制律。推导了适合一般非线性系统的状态误差互联-阻尼无源控制方法;根据状态误差设计了系统期望的哈密顿能量函数,基于状态误差互联-阻尼无源控制方法推导了无人机编队系统的控制律;针对控制器中的可变参数,建立了能量优化指标,并采用粒子群算法选择最优的控制参数。对设计的控制律进行仿真验证并对比参数优化前后的能量消耗,结果表明无人机编队在该控制律下能快速的稳定到期望队形且具有节省能量的效果。最后,基于共识拍卖算法设计了能量最优的无人机编队队形变换控制方法。从队形变换过程中消耗能量最少的角度出发,以无人机编队队形变换完成后剩余的能量最多为目标函数,以每个位置被唯一分配为约束条件,通过一致性拍卖算法进行求解,来实现各个无人机从初始编队中到目标编队中的位置调整。在队形变换过程中考虑人工势场法来实现无人机之间的避碰。对控制方法进行仿真验证,结果表明,在基于能量最优的共识拍卖算法分配无人机的目标位置后,无人机编队可在有效避碰的基础上实现编队的队形变换。图39幅,表13个,参考文献99篇

关键词：无人机编队分布式模糊理论模型预测控制端口哈密顿系统理论无源控制能量优化