基于智能控制的生物发酵系统算法研究与实践

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随着经济的飞速发展,在工业生产中,具有非线性,时变性和大滞后等特点的复杂系统越来越多,传统的控制手段已经无法满足这些复杂系统的控制要求,工业生产对于智能控制系统的需求越来越迫切。得益于微电子产业和计算机技术的日益成熟,智能控制理论取得了较快的发展,但多为理论和仿真研究,缺少实际应用的成功实例。本论文以重组菌生产类人胶原蛋白的发酵过程为控制对象,引入BP神经网络算法,并利用计算机技术将该算法与控制系统硬件相结合,设计了一套微生物发酵智能控制系统,以达到提高发酵产物的产率和保证其品质的目的。针对BP神经网络算法中隐含层节点数的确定无完整理论可循的现状,作者改进了一种常用的经验公式,将样本数据数量对隐层节点数的影响考虑在内,弥补了该经验公式的不足。实验结果表明,本系统设计合理,达到了预期目标。本论文以控制科学与微生物学的交叉领域为切入点,借助具体的实验平台,提出了全新的控制方案,具有很强的开拓性。另一方面,从理论的应用层面来讲,本论文也为智能算法在解决类似发酵等复杂系统的控制方面提供了应用实例,拓展了智能控制理论的应用领域。
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