基于ARM嵌入式系統(tǒng)的賴氨酸發(fā)酵過程優(yōu)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.55萬(wàn)字 48頁(yè) 原創(chuàng)作品，獨(dú)家提交，已通過查重系統(tǒng)


摘要 賴氨酸是八大氨基酸之一，為人體需要但不能自身合成且不可或缺的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。2008年我國(guó)賴氨酸年產(chǎn)量約70萬(wàn)噸但其原料生產(chǎn)基本處于大而不強(qiáng)的狀態(tài)。賴氨酸發(fā)酵優(yōu)化控制工藝是控制賴氨酸發(fā)酵中間代謝、提高產(chǎn)量和質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵而有效的手段。
早期的優(yōu)化控制方式完全憑借經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行，這種控制方式簡(jiǎn)單易行，但往往無(wú)法有效控制發(fā)酵。由于賴氨酸發(fā)酵過程本身是一個(gè)復(fù)雜的、不確定的、非線性的時(shí)變動(dòng)態(tài)過程，涉及生命體的生長(zhǎng)和繁殖，其影響因素繁多、機(jī)理十分復(fù)雜。其中傳統(tǒng)優(yōu)化控制也因?yàn)槠鋬?nèi)在復(fù)雜性難以實(shí)現(xiàn)其機(jī)理建模，不能實(shí)現(xiàn)對(duì)賴氨酸發(fā)酵的有效控制。為了彌補(bǔ)賴氨酸發(fā)酵優(yōu)化控制過程中過分依賴數(shù)學(xué)模型的不足，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的智能化控制，提高賴氨酸的產(chǎn)量與產(chǎn)率，本文將以BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制為基礎(chǔ)，并采用基于ARM內(nèi)核的嵌入式片上系統(tǒng)S3C44BOX為核心，移植嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) 來對(duì)賴氨酸發(fā)酵智能優(yōu)化控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)，并以此來改善賴氨酸優(yōu)化控制的性能。
實(shí)驗(yàn)與仿真結(jié)果表明本系統(tǒng)具有有效性、精確性、魯棒性，對(duì)微生物發(fā)酵智能控制的發(fā)展具有重要學(xué)術(shù)意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。


關(guān)鍵詞:賴氨酸；智能發(fā)酵控制；BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制；ARM嵌入式系統(tǒng)