文档介绍：摘要本文详细分析和研究了斯ど窬绾椭С窒蛄炕街炙惴ǎ詈关因素间的定量关系。所建模型参数通过网格法优选,并选择了合适的核函算法进行面包酵母发酵过程中的软测量,做了相关的仿真试验。樯芰讼蛄炕南喙厮惴ā⒎⒄估芳把芯肯肿础L岢鍪褂米钚《该算法如何进行参数选择、核函数选择进行了分析。在酵母生产过程中,乙醇浓度和酵母浓度是两个很重要的控制参数,但目前的检测手段多为离线人工测量,不能实现这两个参数的测控自动化,是束缚生产效率的重要原因。采用最小二乘支持向量机甋椒ń谢毓楣兰疲瓿闪硕砸掖寂ǘ群酵母浓度的软测量。根据某厂提供的原始生产数据,得到了最终酵母浓度与相数。试验结果表明最小二乘支持向量机模型具有更小的泛化误差,优于人工神经网络模型。,提高生产效率。本文围绕着面包酵母发酵中如何应用软测量技术这一问题,进行了大量的理论与实际应用的研究,主要内容如下:芯苛巳聿饬考际踉诜⒔凸讨械挠τ谩治隽薘神经网络的结构、算法、训练方法,使用窬支持向量机算法进行面包酵母发酵过程中的软测量,做了相关的仿真试验。对杓屏擞τ糜诜⒔偷娜硪潜淼娜嘶缑婕跋喙啬?椤S肕最小二乘支持向量机算法开发成榧琕饔酶米榧关键词:最小二乘支持向量机;神经网络;软测量;酵母发酵
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第一章绪论发酵过程参数检测的意义程参数的测量、监视和控制系统,使得产品成本高,操作费用高。产率,并能降低能耗。因此,发酵过程的参数测量、操作监视、自助于人们更好的理解发酵过程,从而对工艺过程进行改进。发酵过取的信息越多,对发酵过程的理解越深刻,工业改进的潜力也越大。化反应器体积、空气流量、冷却水流量、冷却水进出口温度、泡沫锊问ǔ0ㄉ镏屎粑徊问⑸镏逝ǘ取。本文研究的酵母浓度及乙醇浓度均为生物参以硬件形式实现过程参数的在线测量转换为电信号,这种电信号可以被放大、显示和记录,并被用作某一在近几十年中,具有悠久历史的发酵工业已成为生物工程和生化工程的基础,其发展趋向旺盛时期。微生物发酵过程是极其复杂的生化反应过程。对于牛化反应的操作,以前是凭着人们的实践经验来进行的。由于缺乏生化反应过对于几百立方米,甚至上千立方米的大型生化反应器系统,若操作控制不当,更会造成极大的经济损失。另一方面,准确自动地将发酵过程控制在希望的最优状态上,能够在相同的时间内得到更高的动控制、优化操作,成为实现生产优化管理与自动化的关键问题⋯“【。其中发酵过程参数的检测是非常重要的,检测所提供的信息有程检测是为了获得给定发酵过程及菌体的熏要参数的数据。以便实现发酵过程的优化、模型化和自动化控制R话愣裕杉觳饣生化过程要测量的参数可分为物理参数、化学参数和牛物参数。锢聿问ǔS猩从ζ魑露取I从ζ餮沽Α⑸高度、搅拌转速等。Р问湫偷挠衟怠⑷芙庋跖ǘ代谢产物浓度、底物浓度以及生物比生长速率,底物消耗速率和产物形成速率等传统的检测技术发展思路,是通过研制新型的过程检测仪表,以硬件形式实现过程参数的在线测量。硬件形式中采用最多的是发酵传感器,它可将生理和化学效应山东轻工业学院硕士学位论文
.⒔痛ǜ衅鞯墓ぷ魈匦期性长的工业发酵尤为重要,因为染菌后不得不进行倒罐操作,,培养过程中乙醇浓度控制单元的输入信号,从而提供了发酵过程的状态信息。.⒔痛ǜ衅鞯姆掷根据过程控制的操作特点,通常可将传感器分为以下三种:胂叽ǜ衅这种传感器不是发酵设备的一部分,其检测值并不直接用于过程控制。必要时从最初的实际检测,到最后将检测值输入发酵系统以便进行过程控制的整个过程都要进行人工操作。谙叽ǜ衅这种传感器是发酵设备的一部分,但其检测值并不直接用于过程控制。当操作人员将检测值输入发酵系统以后其检测值才能用于过程控制。淮ǜ衅这种传感器也是发酵设备的一部分,但它并不需要进行人工操作,其检测值可以直接用于过程控制。发酵过程生物学特性的检测对传感器有一些特殊要求。蘧工业上最重要的要求之一就是防止染菌,这对于周很大的损失。目前大部分一探头均采用位访芊馊σ员3治蘧态。有时采用双位返拿芊庀低常⒂谜羝曰芳湎侗判忻鹁传感器应能在温度和压力上满足蒸汽灭菌的要求。难以灭菌或不能反复灭菌的传感器只能在无菌条件下使用。煽啃院臀榷ㄐ生物传感器还应具有高度的可靠性和长期稳定性,从而避免经常取出探头进行更换或再校准。有时采用双检测头可以避免由单个探头失灵所带来的潜在风险。ㄒ恍发酵液的化学特性十分复杂,这就要求传感器对某一待测参数具有高度的专一性,而且不受其他参数的影响。焖傧煊当工艺条件改变时,要求传感器能快速响应,这是很重要的。因为传感器的检测滞后会导致测量值和反应器的真实值之间产生一个时间差,从而产生一种动态误差,即测量值滞后于工艺的状态⋯的变