【摘 要】
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考虑到1,3-丙二醇(1,3-PD)批式流加发酵过程中的时滞现象,本文提出一个非线性时滞微分方程来描述该过程。以终端时刻1,3-PD的单位时间产量作为性能指标,同时以甘油和碱的流加
【机 构】
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山东工商学院数学与信息科学学院; 山东工商学院计算机科学与技术学院;
【基金项目】
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国家自然科学基金(11771008);山东自然科学基金(ZR2017MA005,ZR2019MA031)
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考虑到1,3-丙二醇(1,3-PD)批式流加发酵过程中的时滞现象,本文提出一个非线性时滞微分方程来描述该过程。以终端时刻1,3-PD的单位时间产量作为性能指标,同时以甘油和碱的流加速度、发酵过程的终端时刻作为控制向量,本文建立了一个含控制和状态约束的时滞最优控制模型。为了求解该最优控制问题,首先通过时间尺度变换,将该最优控制问题转化为具有固定终端时刻的等价最优控制问题。然后,应用控制参数化方法,将等价的最优控制问题用一系列有限维优化问题来近似。最后,本文构造了一种改进的粒子群优化方法来求解相应的近似优化问题。数值结果表明:终端时刻的1,3-PD的单位时间产量比已有结果提高了约58%。
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