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谷氨酸发酵过程的建模与仿真研究

作　者: 彭俊
导　师: 关守平
学　校: 东北大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 谷氨酸发酵非构造式模型遗传算法模拟退火过程建模
分类号: TS264.23
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

发酵过程是一个极其复杂的过程,不仅所需的环境参数不同,而且具有很强的非线性及不稳定性。随着市场的需求,发酵罐从几立方米发展到上千立方米,若操作控制不当,将会造成极大的经济损失。由于这些原因,使得对发酵过程的实验研究很不方便,因而建立一套精确的发酵仿真系统很有价值。建立一个可以准确描述过程机理特征的有效的数学模型是实现仿真功能的基础和前提条件。本文对味精生产工艺进行深入了解,以味精生产过程现场记录的大量数据为基础,对谷氨酸发酵过程的常规模型进行改进,建立了谷氨酸发酵过程的非构造式动力学模型,该模型较详细地考虑了各个变量间的相互制约作用和物理因子对发酵过程的影响作用。在建立的详尽模型基础上采用模拟退火算法与改进遗传算法相结合的混合算法进行所建模型的多参数辨识,克服了常规参数辨识算法对多参数辨识问题的局限性。仿真结果证明了混合算法的有效性和所建模型对发酵过程描述的真实性。最后,在对谷氨酸发酵过程建模和参数辨识的研究基础上,利用VB在界面设计上的优势,结合Matlab强大的计算仿真功能,设计了一套谷氨酸发酵过程模拟软件。增加了对谷氨酸发酵过程机理的了解,有助于实现对谷氨酸发酵过程的模拟和进一步的优化控制。

谷氨酸发酵过程的建模与仿真研究

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