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《大连理工大学》 2010年
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重组大肠杆菌高密度发酵过程建模与控制

陈超  
【摘要】: 近几年,随着各个行业对生物发酵产品需求的增加,生物发酵生产过程得到了广泛的关注。对于生物发酵过程而言,研究的焦点是如何对这一过程进行优化控制,最终提高生产产量和节约生产成本。然而生物发酵是一个时变、非线性并且具有高度耦合性的过程,内部机理非常复杂,并且其中一些重要的变量很难在线测量。这对发酵过程的建模及控制带来了难题,进而导致不能满足当今的生产需求。 针对如上问题,本文通过对大肠杆菌高密度发酵生产类胶原蛋白这一过程的分析和研究,结合智能控制系统的相关算法和理论,给出了大肠杆菌高密度发酵过程的建模方法和优化控制方案。 本文首先提出了通过最小二乘支持向量机(LS-SVM)算法,利用其在只有有限样本数据的情况下,具有良好非线性系统逼近性的特点,对大肠杆菌发酵过程进行建模,并验证了模型的精确度;其次,同样使用LS-SVM算法与传统的逆系统方法相结合,提出LS-SVM逆系统方法。该方法首先使用LS-SVM算法拟合发酵过程逆模型,再将得到的逆系统模型与原系统模型串联构成伪线性系统,进而实现通过逆系统方法对非线性发酵系统的解耦线性化和发酵过程的线性控制;最后,为改进使用逆系统方法时系统的抗干扰能力和鲁棒性,提出基于LS-SVM逆系统方法的解耦内模控制方案。通过大量的仿真实验,验证了本文所使用的建模方法的精确性以及控制方案在不同情况下的可行性均达到了令人满意的效果。 本文所提出的方法也完全适用于其他类型发酵过程,同时也可以应用于其它复杂非线系统控制领域。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TQ920.1

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 卢江;高密度培养重组大肠杆菌生产IgG结合蛋白GST-GB2的研究[D];南昌大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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8 邹花蕾;刁小燕;朱熀秋;李天博;诸德宏;;基于支持向量机逆系统的无轴承同步磁阻电机解耦控制[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
9 马文涛;张庆振;史波波;高晨;;基于逆模型的再入飞行器鲁棒控制技术研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
10 刘华;张建华;王娆芬;王行愚;;人机系统操作员功能状态的模糊聚类方法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
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【二级参考文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前4条
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3 马晓轩;基因重组大肠杆菌高密度发酵生产类人胶原蛋白及其分离纯化[D];西北大学;2006年
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中国硕士学位论文全文数据库 前6条
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4 张成燕;利用代谢网络模型和线性规划法在线推定谷氨酸发酵中产物浓度[D];江南大学;2005年
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【相似文献】
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3 汪嵘,赵颖怡,张云开,韦宇拓,林莹;高密度培养基因工程菌的条件优化[J];广西农业生物科学;2002年01期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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