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建立准确的非线性机理模型是发酵过程优化调控的关键。提出了一种基于改进粒子群优化算法（PS0，particle swarm optimization）的发酵过程模型参数估计方法，并将该方法用于青霉素发酵过程建模。改进的PSO算法通过引入粒子群能量对粒子进行自适应分群以防止粒子陷入局部最优，从而保证收敛于全局最优解。实验结果表明，该方法可以有效地实现青霉素发酵过程模型参数的准确估计，所得到的模型精度能够满足发酵过程的状态估计和控制需求。