現(xiàn)代中藥制藥數(shù)字孿生關(guān)鍵技術(shù)

第一章引言 -001
第一節(jié)數(shù)字孿生技術(shù)的歷史和發(fā)展-001
一、數(shù)字孿生技術(shù)的基本概念和定義 -001
二、數(shù)字孿生技術(shù)的起源 -002
三、數(shù)字孿生技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程 -002
第二節(jié) 數(shù)字孿生技術(shù)的研究現(xiàn)狀和應(yīng)用價(jià)值 -003
一、數(shù)字孿生技術(shù)的研究現(xiàn)狀 -003
二、數(shù)字孿生技術(shù)的典型特征 -004
三、數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值 -004
第三節(jié) 數(shù)字孿生技術(shù)與中藥制藥-006
第二章中藥制藥領(lǐng)域中的數(shù)字孿生技術(shù) -008
第一節(jié)中藥智能制造的內(nèi)涵與特征 -008
一、中藥智能制造的內(nèi)涵 -008
二、中藥智能制造的特點(diǎn) - 009
第二節(jié) 智能制藥與數(shù)字孿生技術(shù)-010
一、智能制藥的定義與特征 -010
二、數(shù)字孿生技術(shù)在智能制藥中的應(yīng)用-010
第三節(jié) 數(shù)字孿生技術(shù)的技術(shù)特點(diǎn)和核心要求 -011
一、數(shù)字孿生技術(shù)的技術(shù)特點(diǎn) -011
二、數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用的核心要求-011
三、嵌入數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用的顯著特點(diǎn) -012
第四節(jié) 數(shù)字孿生技術(shù)在現(xiàn)代中藥制藥中的應(yīng)用 -012
第三章中藥制藥數(shù)字孿生技術(shù)架構(gòu)-015
第一節(jié)中藥數(shù)字孿生技術(shù)架構(gòu)-015
一、物理組件-016
二、虛擬組件-016
三、數(shù)據(jù)管理  -017
第二節(jié)  中藥制藥數(shù)字孿生技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)-017
一、數(shù)據(jù)采集技術(shù)-017
二、數(shù)字化建模技術(shù)-019
三、模擬仿真技術(shù)-020
四、數(shù)據(jù)分析和挖掘技術(shù)-020
五、決策優(yōu)化技術(shù)-021
第三節(jié)  中藥制藥工藝對(duì)數(shù)字孿生技術(shù)要求  -022
一、中藥制藥行業(yè)需要解決的痛點(diǎn)問(wèn)題-022
二、中藥智能制造技術(shù)的需求分析  -023
三、中藥制藥工業(yè)的智能制造關(guān)鍵技術(shù)體系-024
第四章  中藥制藥數(shù)字孿生技術(shù)數(shù)據(jù)采集技術(shù)  -026
第一節(jié)  數(shù)據(jù)采集技術(shù)-026
一、過(guò)程參數(shù)的數(shù)據(jù)采集技術(shù)-026
二、藥品質(zhì)量的數(shù)據(jù)采集技術(shù)-039
第二節(jié)  實(shí)時(shí)信號(hào)處理技術(shù)-045
一、單片機(jī)技術(shù)  -046
二、PLC技術(shù)-047
三、FPGA技術(shù)-049
四、DSP技術(shù)-050
五、GPU技術(shù)-051
六、CPLD技術(shù)-051
第三節(jié)  數(shù)字空間與物理空間的數(shù)據(jù)交互  -052
一、數(shù)據(jù)傳輸  -052
二、數(shù)據(jù)處理-054
三、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存  -054
第四節(jié)  微波技術(shù)用于中藥制藥投料前整包含水率在線檢測(cè)-055
一、儀器與材料-056
二、實(shí)驗(yàn)方法-057
三、結(jié)果與討論-058
第五節(jié)  高光譜成像結(jié)合人工智能技術(shù)探索天然金銀花提取物的干燥行為  -063
一、材料和方法-064
二、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析-067
三、高光譜技術(shù)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)-071
第五章  中藥制藥過(guò)程建模與仿真-072
第一節(jié)  制藥過(guò)程建模方法-072
一、模型開(kāi)發(fā)-072
二、模型類型  -073
第二節(jié)  基于機(jī)理模型的中藥真空帶式干燥工藝研究  -075
一、真空帶式干燥的數(shù)字孿生技術(shù)方法構(gòu)建-075
二、真空帶式干燥過(guò)程的數(shù)值模擬  -078
三、真空帶式干燥過(guò)程的工藝優(yōu)化-079
四、真空帶式干燥過(guò)程優(yōu)化決策過(guò)程-086
第三節(jié)  制藥過(guò)程仿真技術(shù)-088
一、制藥過(guò)程仿真的一般流程  -088
二、仿真結(jié)果驗(yàn)證-089
三、仿真常用軟件-090
第四節(jié)  中藥制藥過(guò)程仿真——旋風(fēng)分離器-090
一、旋風(fēng)分離器物理結(jié)構(gòu)-091
二、旋風(fēng)分離器流場(chǎng)數(shù)值模擬-092
三、金銀花提取液干燥顆粒物性參數(shù)測(cè)定與設(shè)備得粉率測(cè)定  -094
四、流場(chǎng)數(shù)值模擬結(jié)果及分析-096
第五節(jié)  制藥過(guò)程建模與模擬仿真的技術(shù)趨勢(shì)和技術(shù)壁壘-106
第六章  基于數(shù)字孿生技術(shù)的智能控制系統(tǒng)-108
第一節(jié)  傳統(tǒng)控制系統(tǒng)與智能控制系統(tǒng)-108
一、傳統(tǒng)控制系統(tǒng)-108
二、智能控制  -109
三、預(yù)測(cè)性控制  -110
第二節(jié)  中藥提取過(guò)程智能優(yōu)化控制-117
一、傳統(tǒng)PID控制提取過(guò)程  -117
二、提取設(shè)備流場(chǎng)數(shù)值模擬-118
三、DMC預(yù)測(cè)算法-127
四、基于DMC算法的中藥提取微沸狀態(tài)控制實(shí)驗(yàn)-130
五、基于數(shù)字孿生技術(shù)的預(yù)測(cè)控制研究-132
第三節(jié)  中藥濃縮過(guò)程優(yōu)化控制  -133
一、中藥濃縮過(guò)程的基本原理和發(fā)展現(xiàn)狀  -133
二、智能控制技術(shù)在中藥濃縮過(guò)程中的應(yīng)用-135
三、基于動(dòng)態(tài)矩陣控制算法控制濃縮過(guò)程-135
四、支持向量機(jī)在中藥濃縮濃度的軟測(cè)量  -141
第四節(jié)  中藥干燥過(guò)程智能優(yōu)化控制  -149
一、傳統(tǒng)的建模方法  -149
二、新的建模方法  -149
三、噴霧干燥工藝參數(shù)的預(yù)測(cè)控制  -152
第五節(jié)  基于機(jī)理模型的中藥噴霧干燥工藝研究  -153
一、噴霧干燥過(guò)程理論模型  -154
二、干燥動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)構(gòu)建干燥動(dòng)力學(xué)模型-155
三、噴霧干燥實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)  -156
四、數(shù)值求解與模擬-158
五、金銀花提取物的噴霧干燥-160
六、基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的過(guò)程優(yōu)化  -163
第七章  基于數(shù)字孿生技術(shù)的中藥制藥過(guò)程智能優(yōu)化  -166
第一節(jié)  中藥制藥過(guò)程優(yōu)化的基本問(wèn)題-166
第二節(jié)  中藥制藥過(guò)程優(yōu)化的技術(shù)結(jié)構(gòu)-167
第三節(jié)  工藝過(guò)程優(yōu)化方法分類  -168
一、基于數(shù)學(xué)優(yōu)化的算法  -168
二、基于元啟發(fā)式算法的算法-169
三、基于深度學(xué)習(xí)的算法-170
四、綜合方法-173
第四節(jié)  基于模擬仿真對(duì)中藥溶媒回收工藝動(dòng)態(tài)優(yōu)化控制  -173
一、PID控制器繼電反饋法自整定調(diào)諧控制系統(tǒng)  -174
二、基于模擬仿真的中藥溶媒回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)-174
三、動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)建立與仿真實(shí)驗(yàn)-175
第五節(jié)  基于模擬仿真對(duì)中藥濃縮過(guò)程研究  -188
一、實(shí)驗(yàn)部分-188
二、過(guò)程仿真模擬-191
三、結(jié)果討論與分析-192
第六節(jié)  基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的甘草真空帶式干燥工藝優(yōu)化決策  -201
一、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備  -201
二、工藝決策優(yōu)化目標(biāo)的確定  -201
三、在線工藝決策-205
四、優(yōu)化結(jié)果分析-206
第八章  中藥制藥數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用與展望-208
第一節(jié)  數(shù)字孿生技術(shù)在中藥智能生產(chǎn)線應(yīng)用  -208
一、生產(chǎn)線工藝優(yōu)化的基本技術(shù) -208
二、多智能體優(yōu)化技術(shù)-209
三、以中藥濃縮干燥生產(chǎn)過(guò)程為例對(duì)多智能體優(yōu)化工藝進(jìn)行探討 -210
第二節(jié)中藥制藥數(shù)字孿生技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)和問(wèn)題-215
一、數(shù)字孿生技術(shù)的局限性和不足-216
二、中藥復(fù)雜性和多樣性的挑戰(zhàn) -217
三、數(shù)據(jù)收集和處理的難題 -218
第三節(jié) 未來(lái)發(fā)展趨勢(shì) -219
一、中藥制藥數(shù)字孿生技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì) -219
二、數(shù)字孿生技術(shù)與其他技術(shù)的融合-221
參考文獻(xiàn) -222