賴氨酸發(fā)酵過程智能補(bǔ)料控制系統(tǒng)研究.pdf

1、賴氨酸是八大氨基酸之一，為人體需要但不能自身合成、不可缺少的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。2008年我國(guó)賴氨酸年產(chǎn)量約70萬噸，但其原料生產(chǎn)基本處于大而不強(qiáng)的狀態(tài)。 賴氨酸發(fā)酵補(bǔ)料控制工藝是控制賴氨酸發(fā)酵中間代謝、提高產(chǎn)量的一個(gè)靈活而有效的手段。補(bǔ)料控制是整個(gè)發(fā)酵生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵因素。 早期的補(bǔ)料方式完全是憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行的。補(bǔ)料成分簡(jiǎn)單，補(bǔ)加的數(shù)量少，這種補(bǔ)料方式簡(jiǎn)單易行，但往往無法有效控制發(fā)酵?，F(xiàn)代大規(guī)模發(fā)酵工業(yè)中，補(bǔ)料方式己從簡(jiǎn)單一級(jí)補(bǔ)料發(fā)

2、展到多級(jí)重復(fù)補(bǔ)料，從簡(jiǎn)單地補(bǔ)加一種營(yíng)養(yǎng)物發(fā)展到補(bǔ)加幾種營(yíng)養(yǎng)物。但對(duì)它的理論研究相對(duì)滯后。 由于賴氨酸發(fā)酵過程本身是一個(gè)復(fù)雜的、不確定的、非線性的時(shí)變動(dòng)態(tài)過程，涉及生命體的生長(zhǎng)和繁殖，其影響因素繁多、機(jī)理十分復(fù)雜。其中補(bǔ)料控制也因?yàn)槠鋬?nèi)在復(fù)雜性難以實(shí)現(xiàn)其機(jī)理建模，不能實(shí)現(xiàn)對(duì)賴氨酸發(fā)酵的有效控制。為了彌補(bǔ)賴氨酸發(fā)酵補(bǔ)料控制過程中過分依賴數(shù)學(xué)模型的不足，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的智能化控制，提高賴氨酸的產(chǎn)量與產(chǎn)率，本文將模糊控制理論的邏輯推理技術(shù)

3、和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的自學(xué)習(xí)能力有機(jī)結(jié)合起來，在深入研究模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，提出了賴氨酸發(fā)酵智能補(bǔ)料控制策略和權(quán)值構(gòu)建。并采用基于ARM內(nèi)核的嵌入式片上系統(tǒng)S3C44BOX為核心，移植嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS—Ⅱ，完成了賴氨酸發(fā)酵智能補(bǔ)料控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)，并以此來改善賴氨酸補(bǔ)料控制的性能。 賴氨酸發(fā)酵智能補(bǔ)料實(shí)驗(yàn)與仿真結(jié)果表明，本系統(tǒng)具有有效性、精確性、魯棒性。 基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的賴氨酸智能補(bǔ)料發(fā)酵控制系統(tǒng)的研究，