青霉素發(fā)酵過程軟測量建模方法的研究.pdf

1、發(fā)酵過程是個復(fù)雜的非線性過程，涉及到成百上千個物理過程和化學(xué)反應(yīng)。由于技術(shù)或經(jīng)濟的原因，發(fā)酵過程的一些關(guān)鍵生化參數(shù)，如菌體濃度、基質(zhì)濃度、產(chǎn)物濃度等，無法或很難在線測量，這為關(guān)鍵質(zhì)量參數(shù)的實時監(jiān)測及直接質(zhì)量控制帶來了很大的障礙。軟測量為解決這一問題提供了有效的手段。本文以青霉素生物發(fā)酵過程為研究背景，對菌體濃度的軟測量建模及相關(guān)方法進行了深入的研究，主要研究內(nèi)容為以下幾個方面:
　　(1)在深入了解生物發(fā)酵過程原理及軟測量方法的基

2、礎(chǔ)之上，針對青霉素發(fā)酵過程中難以在線測量的菌體濃度，提出了基于模糊最小二乘支持向量機的軟測量建模方法，實現(xiàn)了菌體濃度的在線預(yù)估，仿真結(jié)果表明模型有效性以及較強的抗噪能力。
　　(2)針對青霉素發(fā)酵過程的多階段特性，提出了基于模糊聚類算法的階段劃分方法，實現(xiàn)了青霉素發(fā)酵過程穩(wěn)定操作階段的劃分，然后針對每個子階段建立與其對應(yīng)的軟測量模型。
　　(3)針對生物發(fā)酵初始條件改變，生化參數(shù)（菌體濃度、基質(zhì)濃度、產(chǎn)物濃度）也會隨之變化的