微生物發(fā)酵過(guò)程控制系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā).pdf

1、微生物發(fā)酵是和人類日常生活息息相關(guān)的，人類日常生活中很多東西都是通過(guò)發(fā)酵來(lái)實(shí)現(xiàn)的。微生物發(fā)酵需要良好的適合生物生長(zhǎng)的環(huán)境，所以需要對(duì)發(fā)酵參數(shù)進(jìn)行控制。目前試驗(yàn)用發(fā)酵設(shè)備主要為小型發(fā)酵罐，體積為幾升至幾十升不等，對(duì)其控制要求精度高，并且還要有良好的操作界面方便工作人員的操作。因此，開(kāi)發(fā)良好的發(fā)酵控制系統(tǒng)對(duì)提高發(fā)酵產(chǎn)品質(zhì)量和試驗(yàn)的精確度有很現(xiàn)實(shí)的意義。
　　 本課題致力于小型發(fā)酵罐控制系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)，并將嵌入式處理器應(yīng)用于系統(tǒng)開(kāi)發(fā)

2、，縮短了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)時(shí)間，提高了數(shù)據(jù)的處理速度，增強(qiáng)了系統(tǒng)的控制功能。
　　 首先，本文對(duì)現(xiàn)有發(fā)酵控制系統(tǒng)，嵌入式的發(fā)展及其在以太網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要概括，并說(shuō)明了課題的主要研究工作和論文的結(jié)構(gòu)安排。
　　 其次，簡(jiǎn)要的介紹了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和框架，包括處理器的選型，以太網(wǎng)的工作原理，以及發(fā)酵參數(shù)的控制方法等。另外，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的硬件電路，包括最小系統(tǒng)模塊、輸入輸出模塊和通信模塊。通信模塊分為串口通信和以太網(wǎng)通信兩個(gè)部分。

3、r>　　 再次，軟件部分，介紹了TCP/IP協(xié)議的具體實(shí)現(xiàn)方法和程序設(shè)計(jì)框圖，以及Modbus、HTTP、FTP等協(xié)議的程序?qū)崿F(xiàn)算法框圖和上位機(jī)軟件的開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)過(guò)程，并結(jié)合實(shí)際設(shè)計(jì)了發(fā)酵控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控頁(yè)面，便于系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。
　　 最后，針對(duì)發(fā)酵過(guò)程的pH值，溫度的特性進(jìn)行了控制器的設(shè)計(jì)。將仿人智能控制和傳統(tǒng)的PID控制算法相結(jié)合，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了仿人智能PID發(fā)酵溫度控制器，在其基礎(chǔ)上引入了模糊控制理論算法，設(shè)計(jì)了仿人智能模糊P