分批補(bǔ)料發(fā)酵過程的優(yōu)化與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著社會(huì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平不斷提高，現(xiàn)代生化工程技術(shù)成為推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要方式。生化技術(shù)的發(fā)展為促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、解決能源匱乏問題及提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)利益等領(lǐng)域提供了強(qiáng)大的支撐。發(fā)酵過程是提高人血白蛋白發(fā)酵設(shè)備體積利用率和產(chǎn)品產(chǎn)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，而在整個(gè)生物發(fā)酵的過程中補(bǔ)料量的控制是關(guān)鍵。并且，現(xiàn)有的發(fā)酵現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備只能實(shí)現(xiàn)常規(guī)參數(shù)的檢測(cè)和控制，無法實(shí)現(xiàn)更高的檢測(cè)精度和控制效果。傳統(tǒng)的發(fā)酵過程通過人工離線的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)生物參數(shù)的檢測(cè)，此方法具有采樣時(shí)

2、間長(zhǎng)和滯后性大的缺點(diǎn)，針對(duì)這一問題，本文采用自適應(yīng)差分進(jìn)化算法對(duì)發(fā)酵過程不同階段的氨水補(bǔ)料速率、甘油補(bǔ)料速率、甲醇補(bǔ)料速率進(jìn)行優(yōu)化。針對(duì)差分進(jìn)化算法在尋優(yōu)過程中出現(xiàn)“早熟”和破壞最優(yōu)解的現(xiàn)象，采用在變異操作中引入自適應(yīng)變異算子的方式，使進(jìn)化前期保持了個(gè)體的多樣性，進(jìn)化后期避免最優(yōu)解遭到破壞，增強(qiáng)了自適應(yīng)差分進(jìn)化算法對(duì)補(bǔ)料量的尋優(yōu)效果。針對(duì)目前發(fā)酵現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備對(duì)生物參數(shù)檢測(cè)精度不高和控制效果差的問題，采用服務(wù)器外掛的形式實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)場(chǎng)的系統(tǒng)連接，