| 【中文题名】 | 专家系统在发酵过程生物量软测量建模中的应用研究 |
| 【英文题名】 | Application of Expert System in Soft-Sensor Modeling of Biomass in Fermentation Process |
| 【学科专业】 | 检测技术与自动化装置 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2006-9-13 |
| 【中关键词】 | 发酵,生物量,软测量,专家系统,混合模型划分, |
| 【英关键词】 | fermentation,biomass,soft-sensor,expert system,hybrid model partition, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>数据处理、数据处理系统> |
| 【论文摘要】 | 微生物发酵工程是生物工程和现代生物技术及其产业化的基础。随着发酵规模的不断扩大，对自动控制技术的要求也越来越迫切。生物量是发酵过程中重要的过程参数，直接影响着发酵过程的控制和优化。由于生物传感器的缺乏，目前还没有很好地解决生物量的在线检测问题，软测量技术是利用辅助变量在线估计不可测或难测变量的技术，采用软测量技术对生物量参数进行在线估计，是解决生物量在线估计的新的有效途径。软测量技术的核心是软测量模型的建立。采用机理建模与辨识建模相结合的混合建模方法能够得到更好的软测量模型，因此，发酵过程生物量的软测量混合建模是实现生物量在线估计的关键。
在对发酵过程生物量进行软测量混合建模的过程中，为构建更有效的混合模型，需要对混合模型的组成结构和形式进行划分。专家系统是具有专门知识和经验的计算机智能程序系统，它能够运用专家的知识与经验进行推理、判断和决策，是解决软测量混合模型划分的有效方法。因此，应用专家系统实现生物量软测量混合模型的划分，对生物量软测量混合模型的建立，具有重要的理论意义和实际应用价值。
本文在详细分析生物量软测量建模方法研究现状的基础上，将专家系统应用到发酵过程生物量混合... |
| 【论文题纲】 |
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第一章 绪论 |
9-16 |
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1.1 引言 |
9 |
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1.2 发酵过程生物量检测方法研究现状 |
9-14 |
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1.2.1 基于传统测量方法的生物量离线测量 |
10 |
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1.2.2 基于现代传感技术的生物量在线测量 |
10 |
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1.2.3 基于软测量技术的生物量在线估计 |
10-13 |
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1.2.4 专家系统在发酵过程测控中的应用 |
13-14 |
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1.3 本课题的研究意义和主要研究内容 |
14-16 |
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1.3.1 本课题的研究意义 |
14-15 |
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1.3.2 本课题的主要研究内容 |
15-16 |
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第二章 生物量软测量混合模型划分原理 |
16-26 |
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2.1 引言 |
16 |
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2.2 发酵过程生物量软测量混合模型结构及划分原理 |
16-19 |
|
2.2.1 发酵过程生物量软测量混合模型结构 |
16-18 |
|
2.2.2 发酵过程生物量软测量混合模型划分原理 |
18-19 |
|
2.3 发酵过程机理分析 |
19-25 |
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2.3.1 发酵的流程 |
19-20 |
|
2.3.2 发酵过程的分类 |
20-22 |
|
2.3.3 发酵过程的影响因素 |
22-23 |
|
2.3.4 发酵过程的机理模型 |
23-25 |
|
2.4 小结 |
25-26 |
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第三章 生物量混合模型划分专家系统的建立 |
26-43 |
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3.1 引言 |
26 |
|
3.2 专家系统基本原理 |
26-32 |
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3.2.1 专家系统的定义 |
26-27 |
|
3.2.2 专家系统的结构 |
27-28 |
|
3.2.3 专家系统知识获取及表示方法研究 |
28-30 |
|
3.2.4 专家系统推理机制和控制策略研究 |
30-32 |
|
3.3 混合模型划分专家系统实现的目标 |
32-33 |
|
3.4 混合模型划分专家系统的整体结构 |
33 |
|
3.5 混合模型划分专家系统的知识获取及表示 |
33-39 |
|
3.5.1 知识获取和分类 |
33-36 |
|
3.5.2 知识的表示 |
36-39 |
|
3.6 混合模型划分专家系统推理控制策略的研究 |
39-42 |
|
3.6.1 推理控制策略的选择 |
39-40 |
|
3.6.2 推理控制策略的改进 |
40-42 |
|
3.7 小结 |
42-43 |
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第四章 生物量混合模型划分专家系统原型软件的开发 |
43-61 |
|
4.1 引言 |
43 |
|
4.2 专家系统开发的基本步骤 |
43 |
|
4.3 开发工具的选择 |
43-44 |
|
4.4 原型软件的模块结构 |
44-45 |
|
4.5 原型软件主要功能模块的实现 |
45-60 |
|
4.5.1 知识库模块的实现 |
45-55 |
|
4.5.2 推理模块的实现 |
55-58 |
|
4.5.3 知识库管理模块的实现 |
58-60 |
|
4.6 小结 |
60-61 |
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第五章 实验研究与分析 |
61-68 |
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5.1 谷胱甘肽发酵生产过程生物量混合模型划分实验研究 |
61-64 |
|
5.2 麦角固醇发酵生产过程生物量混合模型划分实验研究 |
64-67 |
|
5.3 实验结果分析 |
67 |
|
5.4 小结 |
67-68 |
|
第六章 结论与展望 |
68-70 |
|
6.1 结论 |
68-69 |
|
6.2 展望 |
69-70 |
|
参考文献 |
70-73 |
|
致谢 |
73-74 |
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研究生期间发表的论文 |
74-75 |
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北京化工大学 硕士研究生学位论文答辩委员会决议书 |
75-76 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.379775 |
