收藏本站
《江苏大学》 2007年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于组态王的生物发酵多参数优化控制系统的研究

何谐  
【摘要】: 本课题“基于组态王的生物发酵多参数优化控制系统的研究”是江苏省工业攻关项目“总线化智能多参数高精度检测及控制仪表的开发及其产业化”的子项目。 生物发酵过程具有高度的非线性和时变性,且内在机理非常复杂,因此,要为微生物的发酵建立准确可靠的动力学模型是相当困难的,另外,在发酵过程中,一些重要的过程变量往往不能在线测得,这些都给发酵的生产控制带来了盲目性。 论文以青霉素的发酵过程为研究对象,采用神经网络对发酵过程进行建模,在线预测某些重要生物参数,并以这些生物参数的预测值为指导,使用遗传算法在线优化一些主要的环境参数,并构建了基于组态软件的发酵优化控制系统。主要研究工作包括: ①利用某药厂生产青霉素产生的大量样本数据,建立了发酵过程神经网络预估模型,进行菌体浓度、基质糖浓度、产物浓度以及发酵阶段的在线预估,取得了较好的效果。特别是对发酵阶段的预估,它对实际发酵控制的很多方面都有指导作用。 ②结合所建立的神经网络预估模型,采用遗传算法寻优技术确定发酵过程中补料速率、pH值和溶氧值以及温度等环境参数的最优值,并通过在线跟踪它们的最优值轨迹,进而实现发酵过程的实时优化控制。试验发现该方法可明显提高青霉素产品的生产效率。 ③构建了基于组态王软件的发酵实时优化控制系统。用组态王编制了系统的上位机监控软件,并连接单片机构成的下位机控制器,上下位机共同实现发酵过程的实时监控。通过DDE数据交换协议,进行了组态王与Matlab的混合编程,一方面利用Matlab强大的计算能力实现后台基于神经网络和遗传算法的复杂算法,另一方面,组态王能为用户提供友好的操作界面。 本课题研究开发的生物发酵优化控制系统,初步应用结果产生的经济效益较为明显:提高了生产效率,降低了能耗,达到优化发酵生产的目的。
【学位授予单位】:江苏大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TP273

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 郭威;蔡强;张延军;徐勤利;王金辉;;基于CAN的能源微藻培养监控系统的设计与实现[J];电子器件;2012年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 胡佰龙;锅炉多级网络监控系统的设计与实现[D];大连理工大学;2011年
2 郭威;基于CAN的能源微藻培养监控系统的研制[D];杭州电子科技大学;2012年
3 赵慧;基于组态软件的物联网智能家居系统监控软件的研究与实现[D];郑州大学;2012年
4 郭慧慧;应用BP神经网络和遗传算法优化苏云金芽孢杆菌BRC-LLP29、BRC-LLB19及BRC-ZQL3菌株的发酵培养基[D];福建农林大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 于乃功,阮晓钢;青霉素发酵过程优化控制问题及方法研究[J];国外医药(抗生素分册);2004年03期
2 黄明志,杭海峰,储炬,叶勤,张嗣良;人工神经网络在红霉素发酵过程状态预估中的应用[J];华东理工大学学报;2000年02期
3 王红才;一种基于RS-485网络的集散型控制系统[J];计算机自动测量与控制;2000年06期
4 吕光帅;朱江华;潘丰;;基于VC的发酵过程监控与状态预估软件开发[J];微计算机信息;2006年02期
5 王建林,于涛;发酵过程生物量软测量技术的研究进展[J];现代化工;2005年06期
6 潘丰;补料分批发酵过程优化控制[J];自动化仪表;2004年08期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 潘丰;生化过程智能控制研究[D];江南大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王宇智;微生物发酵过程建模及控制开发环境的研究[D];天津科技大学;2003年
2 陈仕学;基于径向基神经网络的青霉素发酵过程建模与控制[D];北京工业大学;2004年
3 李海波;发酵过程建模与优化方法研究及其软件设计[D];江南大学;2005年
4 冯常奇;基于MATLAB和组态王的温度在线多步预测控制[D];武汉理工大学;2005年
5 关业伟;基于组态王和MATLAB的多变量非线性系统在线控制的研究[D];武汉理工大学;2005年
6 俞佩菲;阿维菌素发酵过程中的软测量技术应用研究[D];浙江大学;2006年
7 张宇;基于工业以太环网的煤矿实时监测系统[D];北京工业大学;2006年
8 狄轶娟;基于神经网络的红霉素发酵控制系统[D];江苏大学;2006年
9 洪剑青;基于PROFIBUS-DP总线的智能电动阀控制器的开发[D];江苏大学;2007年
10 钱洁;生物反应器的智能控制系统研究[D];江苏大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邓建斌;叶洪江;;基于混沌遗传算法的配电网无功补偿优化[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2006年03期
2 乔志杰;程翠翠;;基于遗传算法优化的模糊PID控制研究及其仿真[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2009年03期
3 徐文婷;李承鹏;;基于自适应遗传算法的离散化方法[J];合肥师范学院学报;2011年03期
4 刘凯歌;;有毒气体扩散风险分析模型探析[J];安防科技;2011年09期
5 安振刚,李谋渭,尹显东,于宁,唐伟;遗传神经网络在平整轧制力预报中的应用[J];鞍钢技术;2001年06期
6 华文立;胡学刚;;平衡决策树分类精度与规则简易性研究[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2006年04期
7 王健华;;枯草芽孢杆菌DPG-01发酵条件的优化[J];安徽农业科学;2007年26期
8 马友平;;生长模型McDill-Amateis的遗传算法拟合研究[J];安徽农业科学;2007年33期
9 吴金华;戴淼;尹剑;;基于遗传神经网络的陕西省土地利用结构模型研究[J];安徽农业科学;2008年36期
10 陆克芬;方崇;张春乐;;基于人工鱼群算法的投影寻踪评价方法研究[J];安徽农业科学;2009年23期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 齐继阳;竺长安;曾议;;基于遗传禁忌混合搜索算法的设备布局研究[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
2 齐文文;赵斌;龙连春;;基于遗传算法的加筋圆柱壳屈曲承载力优化[A];北京力学会第18届学术年会论文集[C];2012年
3 丁婷;崔红涛;;遗传算法在智能天线扇区波束赋形及阵元失效补偿中的应用[A];经济策论(上)[C];2011年
4 程远林;李茂军;;基于小生境遗传算法的配电网电容器优化配置[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 姜明辉;袁绪川;;基于GA优化的个人信用评估SVM模型[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 张志华;王莉;刘洪;;最大化网络广告收入的投放决策[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 赵瑞艳;李树荣;张晓东;苗荣;;基于混合遗传算法的热传导系统最优控制问题求解[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
8 曲东才;徐庆九;;一种非线性系统ANN逆模型建模方案及EFRA训练算法仿真[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 孙玉坤;王博;丁慎平;;基于模糊支持向量机的赖氨酸发酵软测量[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
10 孙玉坤;王博;丁慎平;;基于模糊神经网络α阶逆系统的发酵过程多变量解耦控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李佳;载人潜器阻力性能的数值和试验预报及外形优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 张亚娟;适应性企业战略协同机制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 谭枫;介入式文化算法及其应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 陆满君;通信辐射源个体识别与参数估计[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 刘营;雷达图像编码器的并行处理研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 李晚龙;六自由度Stewart平台分散智能控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 董慧群;代建制项目风险预警管理研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
8 许爱德;开关磁阻电机在船舶电力推进中的应用研究[D];大连海事大学;2010年
9 张进;地震叠前数据的弹性阻抗非线性反演方法研究[D];中国海洋大学;2009年
10 王德才;基于能量分析的地震动输入选择及能量谱研究[D];合肥工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘辉;基于电子鼻的鱼粉新鲜度快速检测方法研究[D];华中农业大学;2010年
2 万成;动态环境下的元胞遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
3 张可平;CO_2焊逆变电源的自适应模糊控制系统研究[D];南昌航空大学;2010年
4 李坤;参数参与进化的自适应遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
5 李锦;基于声波的运动车辆行驶状态辨识理论研究[D];南昌航空大学;2010年
6 李旭东;煤矿通防安全信息集成与控制预警系统平台研究[D];山东科技大学;2010年
7 张鸿堃;矿山企业生产成本模块化管理与应用[D];山东科技大学;2010年
8 吴香庭;基于遗传算法的K-means聚类方法的研究[D];山东科技大学;2010年
9 马水松;多目标遗传算法与非支配集的构造研究[D];山东科技大学;2010年
10 李洪琴;基于振动模态分析和BP网络的桥梁损伤识别研究[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘坤;郭威;胡雪芹;张洪斌;;响应曲面法优化苏云金芽孢杆菌B28培养基[J];安徽农业科学;2011年16期
2 王普;郭继业;孙崇正;王瑞华;张亚庭;;基于SQL Server 2000的组态软件实时数据库[J];北京工业大学学报;2006年03期
3 刘福仁;我国锅炉现状及存在的问题[J];北京市计划劳动管理干部学院学报;2005年03期
4 任冰;;组态王与GPRS网络在锅炉安全远程监控系统中的应用[J];平顶山工学院学报;2008年05期
5 张灵玲,林晶,骆兰,方昉,黄天培,徐金汉,吴光远,王庆森,关雄;叶面分离Bt及对茶树主要害虫高毒力菌株的筛选[J];茶叶科学;2005年01期
6 杨洪斌;;Windows XP操作系统的应用技巧[J];电脑学习;2007年01期
7 文本颖,谈顺涛,袁荣湘,赵小利;基于COM技术的SCADA系统数据库设计与实现[J];电网技术;2004年14期
8 刘亚鑫;夏立;;GIS与SCADA系统集成技术的研究[J];电网技术;2007年16期
9 朱小襄;ModBus通信协议及编程[J];电子工程师;2005年07期
10 李守明,周金陵;基于GPRS技术的智能化锅炉安全远程监控系统[J];电子技术;2004年07期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 张群林;源于地衣的苏云金芽胞杆菌分离及对广州管圆线虫生测和活性因子的研究[D];福建农林大学;2011年
2 郑欣;物联网商业模式发展研究[D];北京邮电大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 江怀真;培养条件对海水小球藻生长及油脂积累的影响[D];中国海洋大学;2010年
2 王凡;基于ZIGBEE和RFID的物联网中间件的设计与实现[D];北京邮电大学;2011年
3 金逸超;基于物联网环境的智能家居系统的研究与实现[D];南京邮电大学;2011年
4 李翔;苏云金芽孢杆菌CryIAc重组蛋白及土曲霉PNR2发酵产物的杀虫活性研究[D];南京农业大学;2010年
5 田亮;苏云金芽孢杆菌S2160-1中cry30Ga2基因的鉴定和克隆[D];广西大学;2011年
6 姚若玉;基于模糊控制理论的锅炉燃烧系统控制[D];西安建筑科技大学;2003年
7 张玉华;组态软件中控制算法的应用及研究[D];河海大学;2004年
8 徐科;航空发动机分布式控制系统[D];南京航空航天大学;2004年
9 程晓辉;基于Ethernet工业控制网络实时数据库模型研究与开发设计[D];兰州理工大学;2004年
10 章晓林;MCGS组态软件在密地选矿厂磨矿分级自动化中的应用[D];昆明理工大学;2004年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 徐勤利;蔡强;张延军;王金辉;蒋科学;;微藻优化培养自动控制系统的设计与实现[J];电子器件;2012年06期
2 刘建峰;王鑫国;田丽;;电子元件散热器热工性能测试台控制系统设计[J];电气技术;2014年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 徐勤利;微藻培养自动控制系统的设计与实现[D];杭州电子科技大学;2013年
2 侯佳欣;远程燃油智能监测系统研究[D];东北石油大学;2013年
3 奚平;基于AHP的学生健康成长网络监控系统设计与实现[D];电子科技大学;2013年
4 张坤;气液两相流光纤探针持气率计的设计与研究[D];东北石油大学;2013年
5 申宗枝;全自动蓄电池包片机控制系统的设计与实现[D];杭州电子科技大学;2014年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 石中锁,孙一康,舒迪前;基于神经网络的动态矩阵控制[J];北京科技大学学报;1995年05期
2 易异勋;制药工业青霉素发酵过程微机控制的研究和设计[J];长沙电力学院学报(自然科学版);1999年04期
3 苏铁明,欧宗瑛,杨鑫华,王亮申;协同CAD系统结构及关键技术[J];大连理工大学学报;2003年02期
4 何立民;单片机应用技术选编(9)[J];单片机与嵌入式系统应用;2003年07期
5 刘国林,王福来,吴世红,孙文龙,乔奕玮;带PROFIBUS-DP接口的智能电动机控制器开发[J];电气传动;2001年01期
6 杨平;基于仿增量模型的连续时间广义预测控制[J];上海电力学院学报;1994年02期
7 徐玲,潘丰,刘飞,须文波;发酵过程低成本集散控制系统设计[J];电子技术应用;2000年09期
8 张鸿业,胡士强,杨志忠;智能模糊控制算法在微型发酵罐温控中的应用[J];电子仪器仪表用户;2000年01期
9 孙旭霞,李生民,张维娜;工业自动化通用组态软件──“组态王”的功能分析及应用[J];仪器仪表用户;2001年04期
10 王厚德;;饲料酵母的固体发酵与深层发酵[J];饲料工业;1993年03期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 杨旭华;神经网络及其在控制中的应用研究[D];浙江大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 冯大勇;基于补偿算子的模糊神经网络系统及其在系统建模和控制中的应用研究[D];大连理工大学;2000年
2 詹士昌;蚁群算法及其在连续性空间优化问题中的应用[D];浙江大学;2002年
3 王宇智;微生物发酵过程建模及控制开发环境的研究[D];天津科技大学;2003年
4 雷煌;基于CAN总线的矿井分布式SCADA监控与数据采集系统[D];太原理工大学;2002年
5 刘可伟;基于网络的提升设备状态监测与故障诊断系统研究[D];太原理工大学;2003年
6 何朝峰;基于模糊神经网络的发酵过程建模与控制[D];昆明理工大学;2003年
7 童豪;生物发酵过程中的软测量技术应用研究[D];浙江大学;2004年
8 陈仕学;基于径向基神经网络的青霉素发酵过程建模与控制[D];北京工业大学;2004年
9 宋莉;基于PLC的远程监控及故障诊断[D];山东科技大学;2004年
10 赵晶晶;分布式煤矿现场集成监控系统的研究开发[D];重庆大学;2004年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杜晓东;用组态王及VB开发泵试验软件[J];甘肃科学学报;2003年03期
2 宋君烈;巧用变量域扩充“组态王”变量的点数[J];微计算机信息;2001年01期
3 刘甫,姚源记,刘石明;组态王与MCS51单片机多机通讯的一种方法[J];微计算机信息;2001年05期
4 何芳,王前虹,李爱本;基于组态王6.0的立体仓库网络控制系统[J];控制工程;2003年S1期
5 唐锐,胥布工,陈志忠;在楼控系统中实现多个相同监控对象共用一个画面[J];自动化博览;2004年02期
6 范毅,李成伟,戴景民,杨卫国;组态王组态软件在原油集输监测系统中的应用[J];自动化技术与应用;2001年04期
7 刘娜,王文华;简介组态王设计小区智能抄表计费系统[J];仪器仪表用户;2003年02期
8 栗建鲲;基于组态王的气缸盖顶底面加工自动线的监控系统[J];组合机床与自动化加工技术;2004年04期
9 蒉秀惠;卢健儿;;基于组态王的热处理炉DCS集散自动控温系统[J];电气时代;2006年10期
10 程联社,马春峰;用VB实现组态王软件实时监控三菱系列PLC[J];杨凌职业技术学院学报;2005年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 缪江华;;组态王在单侯矿应用[A];创新·融合·发展——创新型煤炭企业发展与信息化高峰论坛论文集[C];2010年
2 董红燕;郭红民;;PLC与组态王在三峡-葛洲坝梯调模型上的应用[A];水电站梯级调度及自动控制技术研讨会论文集[C];2008年
3 方赟;虎恩典;李帅;李晓婷;;西门子PLC与组态王在葡萄酒发酵过程控制系统中的应用[A];全国先进制造技术高层论坛暨第九届制造业自动化与信息化技术研讨会论文集[C];2010年
4 韩景辉;;组态王在高炉生产管理系统中的应用[A];中国计量协会冶金分会2007年会论文集[C];2007年
5 陈梅;叶丹;李鑫;;组态王在东海龙源生物质输送系统中的应用[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(3)[C];2008年
6 赵志峰;杨邵鸿;;LED显示屏及组态王软件在焦化配煤系统中的应用[A];第七届(2009)中国钢铁年会论文集(上)[C];2009年
7 曹志伟;米玉华;;组态王监控系统中的数据记录[A];第二届全国信息与电子工程学术交流会暨第十三届四川省电子学会曙光分会学术年会论文集[C];2006年
8 龚仁喜;江波;叶丽;张海南;;基于51单片机的智能仪表与组态王的通讯[A];2008中国仪器仪表与测控技术进展大会论文集(Ⅲ)[C];2008年
9 付永领;李国华;吴敏;祁晓野;;应用组态王设计的气动弹射实验监控系统[A];中国航空学会控制与应用第十二届学术年会论文集[C];2006年
10 王雪洁;赵胜颖;尚丽娜;;单相交流电机自动控制系统设计[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(3)[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前3条
1 ;亚控组态王 一“软”通全局[N];中国计算机报;2003年
2 黄景山;成熟性是改出来的[N];计算机世界;2001年
3 ;无线信息创造无限价值[N];计算机世界;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 胡国良;盾构模拟试验平台电液控制系统关键技术研究[D];浙江大学;2006年
2 王彬;基于U模型的非线性系统鲁棒性分析及控制方法研究[D];燕山大学;2012年
3 孙明革;基于现场总线的自抗扰控制器研究[D];吉林大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张红军;变频器供电的同步电动机励磁装置[D];沈阳工业大学;2005年
2 郭会娟;锻压机组控制系统[D];天津工业大学;2005年
3 孙振;基于PCC的人工模拟降雨系统设计与实现[D];西安理工大学;2006年
4 宋文龙;智能温室模糊控制系统的研究[D];东北林业大学;2004年
5 李丽华;锻压机群数字监控系统[D];天津工业大学;2005年
6 谭赞;低压配电监控上位机系统的设计与研究[D];大连理工大学;2006年
7 杨晓芬;固体火箭发动机顶芯脱模自动化系统设计[D];武汉大学;2005年
8 林小朗;基于组态王的110kV变电站综合自动化系统的研究[D];上海交通大学;2007年
9 云雪峰;基于组态王和MATLAB的预测控制器实现设计[D];内蒙古科技大学;2009年
10 吕华芳;基于组态软件与GSM短消息数据传输技术的远程水情监控系统[D];太原理工大学;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026