生物反應(yīng)器的智能控制系統(tǒng)研究.pdf

1、生物發(fā)酵在現(xiàn)代工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，是本世紀(jì)最具影響力的高新技術(shù)之一。本文針對(duì)生物反應(yīng)器各參數(shù)的控制問(wèn)題，在江蘇省高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目基金的資助下，對(duì)傳統(tǒng)的補(bǔ)料控制，應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆系統(tǒng)方法對(duì)由集散控制系統(tǒng)控制的生物反應(yīng)器進(jìn)行了研究。首先，在對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆系統(tǒng)進(jìn)行理論分析的基礎(chǔ)上，給出了構(gòu)造神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆系統(tǒng)的具體方法、步驟、設(shè)計(jì)原則和注意事項(xiàng)。使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆系統(tǒng)方法構(gòu)造出了生物發(fā)酵過(guò)程的逆系統(tǒng)，并與原控制系統(tǒng)復(fù)合，將對(duì)象補(bǔ)償成為具有線性傳遞關(guān)

2、系的一種規(guī)范化系統(tǒng)，再對(duì)其偽線性系統(tǒng)設(shè)計(jì)線性閉環(huán)控制器，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)生物發(fā)酵產(chǎn)量的高性能控制。 為滿足現(xiàn)代工業(yè)的需要，我們采用計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)，通過(guò)RS485現(xiàn)場(chǎng)總線對(duì)生物反應(yīng)器中各種參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)控制。整個(gè)系統(tǒng)包括傳感器、現(xiàn)場(chǎng)儀表、下位單片機(jī)、上位計(jì)算機(jī)、通訊接口、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。解決了現(xiàn)場(chǎng)總線通訊、數(shù)據(jù)采集、Matlab訓(xùn)練及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆系統(tǒng)控制方法在集散控制系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)等諸多問(wèn)題，并進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明：所設(shè)計(jì)使用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)