發(fā)酵控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

2.22萬字 61頁 原創(chuàng)作品，獨家提交，已通過查重系統(tǒng)


摘要 近年來，微生物學、生物化學和遺傳學的發(fā)展使微生物反應過程的種類和規(guī)模不斷擴大，其應用也深入到多個工業(yè)領域。在近幾十年中，發(fā)酵工業(yè)發(fā)展越來越旺盛。生化反應器的體積越來越大，對這樣大型的生化反應器系統(tǒng)，若控制系統(tǒng)采用不當將會造成極大的經濟損失，例如對于發(fā)酵過程中的溫度、補料等因素的控制，成為優(yōu)化生產操作控制的關鍵問題。青霉素發(fā)酵是一種大型的滯后性的分批補料的生產工藝，其過程是一個具有高度非線性、時變性和復雜的相關性的生化過程，過程中需要控制基質濃度、溫度、PH值、溶氧、菌絲濃度、菌絲生長速度和菌絲形態(tài)，這些因素對于青霉素的生長很重要，因此對于這些發(fā)酵企業(yè)而言，想要提高經濟效益、降低發(fā)酵成本，提高發(fā)酵溫度控制系統(tǒng)是實現(xiàn)這個要求的手段之一。
我國是發(fā)酵工業(yè)大國但在生產中的溫度控制技術還比較落后，主要以人工控制為主，采用先進計算機控制技術發(fā)展較晚，普及率很低。連續(xù)控制系統(tǒng)中PID應用控制是最廣泛，技術最成熟的控制理論，傳統(tǒng)PID控制器調節(jié)精度高、響應速度快，但是對于發(fā)酵罐這種滯后性大的系統(tǒng)來說傳統(tǒng)PID具有一定的局限性?？股匕l(fā)酵是一個復雜的過程，生產中在各階段對各項參數的要求不同。罐內發(fā)酵參數必須保持在要求的允許范圍內才能正常生產，因此需對于罐內溫度等參數進行控制。各項參數間相互干擾和外部因素的影響，一般技術很難實現(xiàn)，而利用先進的控制技術可使發(fā)酵率提高，并且降低能源原材料的消耗，降低生產成本。因此如何對發(fā)酵溫度的優(yōu)化控制解決生產中的實際問題成為當前發(fā)酵工業(yè)迫切要求解決的問題。

關鍵詞：發(fā)酵、溫度控制、PID控制