一种青霉素发酵过程关键变量最优控制曲线与上下限区间的确定方法技术

技术编号:40416391 阅读:19 留言:0更新日期:2024-02-20 22:33
本发明专利技术公开了一种青霉素发酵过程关键变量最优控制曲线与上下限区间的确定方法,步骤如下:(1)以青霉素生产中分析测试获得最高效价为因变量,以生产过程检测变量为自变量获取历史数据;(2)获得影响最高效价的关键变量;(3)以每一批次青霉素最高效价为评价指标,进行分类;(4)获得关键变量在每一时刻的最优值,并依据设定的允许波动区间获得上下限区间范围;(5)针对每一关键检测变量,根据步骤(4)获得生产过程每个时刻下最优值及以最优值为中心的上下限区间范围形成每个关键检测变量的最优控制曲线与上下限区间。此方法各阶段均有实际意义,具备很好的可解释性,可广泛应用于各类发酵过程。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于工业生物发酵过程智能制造领域,尤其涉及在工业生物发酵过程中,青霉素发酵过程关键变量最优控制曲线与上下限区间的确定方法


技术介绍

1、青霉素是产黄青霉的次级代谢产物,没有毒性,杀菌力强,现广泛应用于临床,其发酵过程属于典型的生化反应过程。青霉素发酵是指青霉素产生菌在一定合适的发酵条件下进行生命代谢活动的过程。

2、发酵过程是青霉素生产过程中最重要的环节之一,任何发酵过程都是在一定的环境条件下进行的,即一定的温度、压力、ph、培养基成分等。随着发酵过程的进行,细胞的内部特性、细胞数量、发酵罐中的营养物质浓度、温度、ph等均处于动态变化中,如果不及时进行调控,维持发酵过程的工艺条件就会遭到破坏,最终导致目标产出达不到预期。

3、生物发酵过程复杂,伴随着各种生物、化学、物理等变化,具有多阶段、非线性、时变性的复杂过程特征,在机理尚未完全明确的青霉素生产过程中,难以从机理层面准确确定各项发酵参数、以及各参数随时间的最优控制曲线,实现生产过程的优化调控。因此,在青霉素发酵过程中给出各检测变量的最优控制曲线与上下限范围,为操作人员本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种青霉素发酵过程关键变量最优控制曲线与上下限区间的确定方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种青霉素发酵过程关键变量最优控制曲线与上下限区间的确定方法,其特征在于,步骤(1)中的收集历史数据,是将青霉素生产中分析测试获得最高效价作为因变量,以生产过程中的检测变量为自变量获取历史数据。

3.根据权利要求2所述的一种青霉素发酵过程关键变量最优控制曲线与上下限区间的确定方法,其特征在于,所述检测变量若无法在线测量得到,则进行离线测量,以离线采样时刻的时间戳为标准进行在线数据与离线数据的对齐。

4.根据权利要求1所述的一种青霉素发酵...

【技术特征摘要】

1.一种青霉素发酵过程关键变量最优控制曲线与上下限区间的确定方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种青霉素发酵过程关键变量最优控制曲线与上下限区间的确定方法,其特征在于,步骤(1)中的收集历史数据,是将青霉素生产中分析测试获得最高效价作为因变量,以生产过程中的检测变量为自变量获取历史数据。

3.根据权利要求2所述的一种青霉素发酵过程关键变量最优控制曲线与上下限区间的确定方法,其特征在于,所述检测变量若无法在线测量得到,则进行离线测量,以离线采样时刻的时间戳为标准进行在线数据与离线数据的对齐。

4.根据权利要求1所述的一种青霉素发酵过程关键变量最优控制曲线与上下限区间的确定方法,其特征在于,所述步骤(2)中的归一化处理及特征选择,是在进行归一化处理前需要确定统一的采样频率;在确定采样频率后,对数据进行最大最小归一化处理;之后对完成归一化处理后的数据,使用本方法提出的组合式特征选择方法进行特征选择,选择出青霉素发酵过程中影响最高效价的关键检测变量。

5.根据权利要求4所述的一种青霉素发酵过程关键变量最优控制曲线与上下限区...

【专利技术属性】
技术研发人员:颜学峰高寒孙义斐
申请(专利权)人:华东理工大学
类型:发明
国别省市:

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