基于遺傳算法的諾西肽分批發(fā)酵過程多時段建模.pdf

1、隨著生物技術(shù)的迅速發(fā)展，微生物發(fā)酵在國民經(jīng)濟中的地位越來越重要。發(fā)酵過程的控制與優(yōu)化對于提高產(chǎn)品質(zhì)量，減少能耗，降低生產(chǎn)成本具有重要的意義，而發(fā)酵過程的模型化是發(fā)酵控制與優(yōu)化的基礎(chǔ)。
　　諾西肽作為一種微生物發(fā)酵產(chǎn)品，于20世紀60年代首先由法國人發(fā)現(xiàn)，其后經(jīng)過多年研究，現(xiàn)已被開發(fā)成為一種高效低毒的抗生素生長促進劑。諾西肽具有廣闊的市場前景，對其發(fā)酵過程進行建模，并在此基礎(chǔ)上進行優(yōu)化控制等研究，具有重要的研究意義與實際應用價值。本

2、文研究了諾西肽分批發(fā)酵過程的多時段建模，并在此基礎(chǔ)上進行了建模平臺的設計，主要內(nèi)容如下:
　　以發(fā)酵動力學為基礎(chǔ)，建立了諾西肽分批發(fā)酵模型，包括菌體生長模型、基質(zhì)消耗模型、溶解氧模型和產(chǎn)物生成模型四個子模型。通過對諾西肽發(fā)酵過程時段特性的分析，將模型中待辨識的參數(shù)分為兩類:一類參數(shù)的取值不受整個發(fā)酵過程各個階段的影響;另一類參數(shù)則因為發(fā)酵過程不同階段對其取值影響較大，需要對其進行分段取值，采用遺傳算法確定了模型參數(shù)，模型驗證結(jié)果表

3、明所建立的多時段模型能夠較好的描述諾西肽發(fā)酵過程。將所建立的模型進行在線應用，利用基于攝氧率的階段辨識方法來確定諾西肽分批發(fā)酵過程階段轉(zhuǎn)換時間，從而實現(xiàn)了對諾西肽分批發(fā)酵過程的在線預測。
　　在諾西肽分批發(fā)酵多時段模型的基礎(chǔ)上開發(fā)了發(fā)酵過程建模平臺，此平臺結(jié)合了Visual Studio 2005(C#)可視化編程的特點、Matlab的數(shù)值處理和圖形顯示功能以及Oracle數(shù)據(jù)庫的強大數(shù)據(jù)存取能力。在離線建模界面上用戶只需選擇相應