近年来，生物体内分子马达的定向输运研究引起了学者们的广泛关注。分子马达是一种酶蛋白大分子。它们在生物体内分布广泛且种类繁多，能够输运生物体内各类细胞器及其他物质等。在实际的定向输运过程中，分子马达能够直接将化学能转化为机械能，且能量转化效率远超目前的人造马达，所以对分子马达的定向输运及效率进行研究十分必要。由于分子马达的尺度非常小，通常为纳米量级，所以其具有明显的布朗运动特性。此外，分子马达在催化水解发生随机涨落的同时，也发生着一系列持续且具有周期性的化学反应，导致马达本身会出现一系列构象的变化，这些构象的变化又导致了马达头部与轨道作用发生变化，使马达在无归的自由扩散中产生宏观的定向运动。　　当分子马达沿轨道定向运动的过程时，不同的位置处马达与轨道间的作用不同，说明此时作用力的大小与马达头部的位置有关。根据生物体内的作用机制，本文讨论了布朗棘轮定向输运时的反馈控制形式，采用了闭环控制机制，此控制策略的优点是取决于系统的状态或信息。本论文讨论了反馈耦合布朗棘轮中粒子受到方波力及简谐力时，其质心的平均速度、能量转换效率等问题。研究发现，在耦合粒子受到方波力时，随着外力振幅的增加，质心平均速度能够出现峰值。然而随着外力周期的增加，不同势不对称度下耦合粒子质心的平均速度出现准周期变化。此外，随着外力振幅的增加，反馈棘轮的能量转化效率能够达到最大。研究还发现，当耦合粒子受到简谐力时，随着外力频率的变化，耦合粒子的平均速度能够出现一个峰值。随着外力频率的增加，耦合粒子的平均速度及能量转化效率也能达到最大。同时，随着相位的增加，耦合粒子的平均速度及能量转化效率出现周期性变化，且在每个变化周期中均存在一个优化的相位使耦合粒子的定向输运达到最大。本论文所得结论在实验上还可为纳米量级分子马达的定向输运及其动力系统能量转化效率的提高起到理论指导的作用。