基于模糊逻辑系统的发酵过程预估控制

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本文提出基于模糊逻辑系统的发酵溶解氧的预估控制方法, 采用表格查寻学习算法建立模糊预估规则, 通过这些模糊规则预估出发酵通风量的操作值, 进而控制溶解氧水平。实验结果表明: 按该方法进行控制, 通风量能按设定优化轨迹变化,节约供氧能量, 防止出现氧限制的情况, 为发酵过程控制提供了一条新的途径。
1　引　　言
随着生物工程技术的迅速发展, 古老而年轻的发酵工业中的生产设备和规模不断扩大, 生产过程得到强化, 对自动控制技术的要求越来越迫切。然而微生物发酵过程不同于一般的过程工业, 发酵过程是一个时
变、非线性、不确定的多变量输入输出关联系统, 涉及到生命体的生长繁殖过程, 机理十分复杂。现有的微生物发酵过程控制系统大多采用常规的控制方法如定值控制、伺服控制、P ID 控制等, 其目的只是稳定操作条件, 远不能对过程状态、控制变量(温度、压力、溶解氧DO、pH 值、补料等) 进行寻优, 这样就难以确定控制变量的最优控制时间序列[ 1 ]。针对以上发酵过程中存在的实际问题, 本文将模糊逻辑系统应用到L —异亮氨酸发酵过程控制中, 运用表格查寻学习算法设计出模糊预估规则, 用该模糊预估器进行预估控制, 解决以往发酵过程常规控制难以解决的溶解氧控制问题, 为发酵过程控制提供了一条新的有效途径。