阿維菌素發(fā)酵過程中的軟測量技術(shù)應(yīng)用研究.pdf

1、微生物發(fā)酵過程是極其復(fù)雜的生物反應(yīng)過程，具有高度的非線性、時變性和相關(guān)性，因而獲得更多的過程狀態(tài)變量，掌握更多的反應(yīng)過程信息，是進一步研究微生物發(fā)酵過程和提高生產(chǎn)效率的首要前提。但是在實際的工業(yè)生物發(fā)酵過程中，由于工藝和技術(shù)的限制，能在線測量的參數(shù)僅局限于某些物理、化學(xué)參數(shù)，而對于一些比較復(fù)雜但又很重要的生物參數(shù)，則難以實現(xiàn)在線檢測，軟測量技術(shù)為解決此問題提供了一條有效的途徑。 本文以工業(yè)阿維菌素發(fā)酵過程中的菌絲濃度為應(yīng)用背景，

2、在深入分析微生物發(fā)酵過程的特點和機理的基礎(chǔ)上，介紹了軟測量技術(shù)中常用的方法以及工具，結(jié)合前人研究的成果，提出了基于核函數(shù)主元分析(KPCA)和徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(RBFNN)相結(jié)合的軟測量建模方法，并結(jié)合阿維菌素發(fā)酵過程現(xiàn)場數(shù)據(jù)建立了菌絲濃度軟測量模型。本文主要內(nèi)容如下： 1.介紹了微生物發(fā)酵工業(yè)控制的發(fā)展現(xiàn)狀和重要意義，針對實際發(fā)酵過程重要參數(shù)測量存在的問題，提出使用軟測量技術(shù)的解決辦法，同時介紹了常見的軟測量建模方法和影響軟

3、測量模型性能的因素。 2.詳細介紹了微生物發(fā)酵過程工藝、反應(yīng)機理以及各微生物發(fā)酵過程參數(shù)的相關(guān)性和軟測量的可行性，重點闡述了微生物發(fā)酵過程建模、控制與優(yōu)化之間的關(guān)系。 3.詳細介紹了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，重點介紹了兩種應(yīng)用最廣泛的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)類型：BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并對人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在非線性系統(tǒng)建模中的優(yōu)勢和缺點作了闡述。 4.在研究了建立軟測量模型的基礎(chǔ)上，提出將KPCA與RBFNN相結(jié)合的軟測量建模方法，并