青霉素发酵过程的模型仿真与补料优化

补料分批式青霉素发酵的机理模型已得到深入研究,但是模型往往难以用于补料的优化和批次内的控制。为了对模型进行优化控制,针对Birol等提出的青霉素发酵非结构动力学模型,合理调整了温度和pH变化的影响,得到了青霉素发酵过程的简化机理模型。反应基质的补料是青霉素优化控制的关键,选择对补料速率进行优化来提高青霉素的产量。由于机理模型具有非线性和约束条件,采用序贯二次规划算法来进行求解,其中将补料轨线进行分段处理提高了优化效率。优化计算结果表明改进的补料过程可以提高青霉素的浓度和产量。     

高塔喷雾干燥生产过程的建模和优化

本项目应用正交设计法，对洗衣粉高塔喷雾干燥生产过程进行试验，采集数据，进行回归分析，获得线性方程组；作有约束条件下的线性规划，建立优化操作模型；在现有条件下，作开环指导，为优化控制提供了静态数学模型。经初步考核，该模型符合生产现状。     

基于pH控制的丙酮丁醇间歇发酵过程动力学模型

基于微生物发酵动力学模型和丙酮丁醇发酵工艺的特点,由5组控制pH下的实验数据建立该发酵过程的动力学模型,采用改进的自适应遗传算法对模型的12个参数进行优化,并采用一组控制pH数据对模型进行了外推验证,结果表明,该模型能够较好地描述pH的丙酮丁醇间歇发酵过程.     

发酵过程自动化

分析了发酵过程中物理、化学、生物诸参数测量的进展；综述了发酵过程控制，诸如消泡、温度和压力、ｐＨ值、溶解氧浓度、补料控制等；介绍了状态估计、数字控制、优化控制在发酵过程中的应用。     

Nocardia sp.RS合成腈水合酶过程及其高酶活的表达工艺

对Nocardia sp．RS合成腈水合酶的过程进行了分析，研究了菌体生长和酶活表达的相互关系、pH调控和葡萄糖消耗对产酶速率的影响．根据腈水合酶在发酵过程中的生成特性，设计开发了葡萄糖—Co^2 耦合补加工艺优化产酶过程，通过对产酶过程的优化，大大提高了腈水合酶的发酵水平，酶活达到了10195U／ml，比优化前提高了43．2倍．     

基于动态代谢通量分析的发酵过程多目标优化

通过动态代谢通量分析方法建立发酵过程模型,提出了一种基于微观代谢信息的发酵过程多目标优化策略,该策略基于所建微观模型,根据动态特性将发酵过程分为菌体生长和产物合成两个阶段,进行特征分析并从微观通量层面分别设计优化目标与约束条件,采用多目标粒子群算法求得最优解。该方法用于青霉素发酵过程底物流加速率和pH的操作轨迹优化,仿真实验结果表明,采用基于微观通量的多目标优化策略能够提高产物终端浓度,表明优化策略的有效性。     

基于动态代谢通量分析的发酵过程多目标优化

通过动态代谢通量分析方法建立发酵过程模型,提出了一种基于微观代谢信息的发酵过程多目标优化策略,该策略基于所建微观模型,根据动态特性将发酵过程分为菌体生长和产物合成两个阶段,进行特征分析并从微观通量层面分别设计优化目标与约束条件,采用多目标粒子群算法求得最优解。该方法用于青霉素发酵过程底物流加速率和p H的操作轨迹优化,仿真实验结果表明,采用基于微观通量的多目标优化策略能够提高产物终端浓度,表明优化策略的有效性。     

基于无约束迭代学习的间歇生产过程优化控制

针对基于迭代学习控制的间歇过程优化控制算法难以进行收敛性分析的难题,本文基于数据驱动的神经模糊模型提出一种新颖的间歇过程无约束迭代学习控制方法,通过调节因子的变化去除了约束条件,使控制轨迹在批次轴上收敛,并创新性地对优化问题的收敛性给出了严格的数学证明。在理论研究的基础上,将本文提出的算法用于间歇连续反应釜的终点质量控制研究,仿真结果验证了本文算法的有效性和实用价值,为间歇过程的优化控制提供了一条新途径。     

一种间歇过程产品质量迭代学习控制策略

针对基于迭代学习控制的间歇过程产品质量优化控制算法难以进行收敛性分析的难题,以数据驱动的神经模糊模型为基础,提出一种新颖间歇过程的产品质量迭代学习控制方法。通过在优化算法中加入了新的约束条件,改变了最优解的搜索空间范围,从而使产品质量在批次轴上收敛,并创新性地对优化问题的收敛性给出了严格的数学证明。在理论研究的基础上,将提出的算法用于间歇连续反应釜的终点质量控制研究,仿真结果验证了本文算法的有效性和实用价值,为间歇过程的优化控制提供了一条新途径。     

衣康酸发酵及动力学模型

研究了土曲霉在１０Ｌ搅拌罐和２００Ｌ气升罐中分批发酵生产衣康酸的过程．搅拌罐和气升罐中衣康酸最终浓度分别达到８０．１和８５．１ｇ／Ｌ，对初糖的转化率分别为５０％和５６．７％．同时，对衣康酸发酵建立了一个包括菌体生长、底物消耗、产物形成的动力学模型，根据实验数据，对动力学参数进行了优化，并且对衣康酸合成的动力学机制进行了讨论．     

On-line process control of a fluidized bed reactor with non-catalytic gas/solid reaction

In a bench-scale, stainless steel reactor, experiments were carried out to investigate fluidized bed behavior by means of on-line process control. The non-catalytic thermal decomposition of sodium hydrogen carbonate to sodium carbonate, carbon dioxide and water was used a model reaction. The experimental equipment was provided with control systems and reulating units which were connected to a PDP 11/40 computer by means of suitable analogue and digital input/output interfaces. The operating conditions are highly influenced by the chemical reaction as well as by the fluid-dynamical behavior of the reactor. Several experiments were carried out to evaluate the kinetics of the model reaction. The fluid-dynamics was investigated by means of on-line experiments with and without chemical reaction. Based on the experimental results, a model was developed to describe the whole process so that model simulations should yield information on the process itself. With this model, strategies are tested before they are applied to the process computer for on-line process control.     

大型聚乙烯工业装置质量指标的次优强跟踪滤波估计

针对大型聚乙烯工业装置质量指标实时估计的复杂性,基于乙烯聚合原理推导了大型聚乙烯工业装置质量指标实时预测模型,提出了一种次优强跟踪滤波器设计方法用于根据实验室分析数据反馈修正模型预测并实时估计质量指标。所提方法在大型聚乙烯工业装置上的应用结果证实了其有效性和可行性,为实现大型聚乙烯工业装置先进控制奠定了基础。     

采用Profibus现场总线的碱回收集成优化控制系统

提出一套基于Profibus现场总线的碱回收集成优化控制系统,该控制系统可使碱回收生产过程长期处于稳定高效、低成本的状态下运行.重点阐述了系统中采用的黑液波美度在线软测量、燃烧过程步进式搜索自寻优优化、苛化工段石灰加入量的动态矩阵控制(DMC)等测量和优化控制算法.     

Fuzzy Control of Mixed-Flow Grain Dryer

Grain drying is a typical heat and mass transfer process with characteristics of multivariables, long time delay and nonlinearity. Thermodynamic modeling and control have been a subject of extensive research. Fuzzy logic provides a means for converting a linguistic control strategy, based on expert knowledge, into an automatic control strategy and is suitable for such process. In this article, the thermal characteristics of the grain drying process and the key factors influencing the final moisture content of the dryer are analyzed. On the basis of the analysis, an on-line measurement and fuzzy control scheme of the grain dryer are proposed. Finally, an on-line measurement and intelligent control software is developed and put into industrial application in a grain dryer. The practical control results show that the on-line measurement and intelligent control system of the dryer product satisfying control performance.     

基于神经网络的注塑制品重量实时控制系统

介绍了基于神经网络的注塑制品重量实时控制系统，该系统以生产现场试验数据调整制品重量与注塑工艺参数的神经网络模型。模型调整成功后，可以实时预测注塑制品重量，在基于规则的基础上自动调节工艺参数，保证制品重量在要求范围内。     

STEAM PRESSURE FILTRATION: MECHANICAL-THERMAL DEWATERING PROCESS

Abstract

Grain drying is a typical heat and mass transfer process with characteristics of multivariables, long time delay and nonlinearity. Thermodynamic modeling and control have been a subject of extensive research. Fuzzy logic provides a means for converting a linguistic control strategy, based on expert knowledge, into an automatic control strategy and is suitable for such process. In this article, the thermal characteristics of the grain drying process and the key factors influencing the final moisture content of the dryer are analyzed. On the basis of the analysis, an on-line measurement and fuzzy control scheme of the grain dryer are proposed. Finally, an on-line measurement and intelligent control software is developed and put into industrial application in a grain dryer. The practical control results show that the on-line measurement and intelligent control system of the dryer product satisfying control performance.     

State of the art in on-line techniques coupled to flow injection analysis FIA/on-line- a critical review

Flow injection analysis (FIA) has emerged as an increasingly used laboratory tool in chemical analysis. Employment of the technique for on-line sample treatment and on-line measurement in chemical process control is a growing trend. This article reviews the recent applications of FlA. Most papers refer to on-line sample treatment. Although FIA is very well suited to continuous on-line process monitoring, few examples have been found in this areamost of them have been applied to water treatment or fermentation processes.     

数字滤波技术在失重式计量加料系统中的应用

沦述了将数宇滤波技术应用于失重式计量加料控制系统,以提高挤出过程中挤出流量的在线测量精度;同时介绍了失重式计量加料系统的机械结钩及其控制原理,详细说明限幅一递推平均滤波算法在失重加料控制系统中对挤出流量所进行的数值处理,并通过复合板材挤出过程中测得的在线挤出流量数值得到验证。     

基于粒子滤波联合估计的气相聚乙烯质量指标在线估计

针对气相聚乙烯生产中各种复杂的工况造成在线估计精度下降的现象,基于乙烯聚合机理并利用特征建模方法建立了聚乙烯质量指标预测模型,结合扩展卡尔曼滤波,提出了粒子滤波联合估计方法,即将状态和修正系数组成增广状态向量,实现对质量指标预测模型的在线滤波修正,并分析了基于粒子滤波估计的收敛性。所提方法在中石化某气相聚乙烯装置的长周期运行结果证实了所提方法的可行性和有效性,为实施聚乙烯装置的先进控制奠定了基础。     

高氮豆制品废水的短程硝化反硝化脱氮技术及其过程控制

采用交替好氧 /缺氧运行方式和适时过程控制策略开发了一种生物脱氮新工艺 ,该工艺结合了短程硝化反硝化脱氮技术。试验过程中选择了 3种不同运行模式去实现短程硝化反硝化脱氮技术 ,即传统的序批式活性污泥法 (SBR)运行模式、固定时间控制交替好氧 /缺氧运行模式和适时过程控制交替好氧 /缺氧运行模式。结果显示 ,适时过程控制交替好氧 /缺氧运行模式效果最佳 ,它不但能提高硝化、反硝化速率和减少总反应时间 ,而且可以节省硝化过程中碱度的投加和反硝化过程碳源的投加量 ,降低了运行成本。