微生物發(fā)酵過程的建模與優(yōu)化控制研究.pdf

1、微生物發(fā)酵工程是生物技術(shù)的應(yīng)用基礎(chǔ)，是生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心。
　　 一次成功的發(fā)酵同時(shí)受到兩方面因素的制約：一是生產(chǎn)菌種的遺傳特性，二是發(fā)酵條件。保證微生物菌種在最適的發(fā)酵條件下大量生長并合成代謝產(chǎn)物，才能獲得工業(yè)規(guī)模的最大生產(chǎn)效率。近幾十年中，發(fā)酵工業(yè)發(fā)展迅速，規(guī)模越來越大，對發(fā)酵條件進(jìn)行優(yōu)化控制也變得越發(fā)重要。
　　 合適的數(shù)學(xué)模型是進(jìn)行過程優(yōu)化和控制的基礎(chǔ)和前提條件，本文首先研究了發(fā)酵過程的建模，繼而對過程的控制與優(yōu)

2、化進(jìn)行了研究。
　　 在建模方面，研究了發(fā)酵過程的非結(jié)構(gòu)模型和“黑箱”建模。針對發(fā)酵過程非結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型參數(shù)眾多難以確定的問題，利用量子粒子群優(yōu)化算法進(jìn)行參數(shù)尋優(yōu)。通過對發(fā)酵過程的分析確定適當(dāng)?shù)哪Ｐ徒Y(jié)構(gòu)，利用最小二乘支持向量機(jī)對發(fā)酵數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)來建立.“黑箱”模型。進(jìn)一步考慮數(shù)據(jù)間的差異及模型復(fù)雜度，將仿射傳播聚類引入建模中，先利用聚類算法對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，對每一類作支持向量機(jī)回歸，最后對子模型的輸出進(jìn)行加權(quán)融合。在諾西肽發(fā)酵過程