基于AQPSO-SVR的青霉素生產(chǎn)過(guò)程軟測(cè)量.pdf

1、青霉素是臨床應(yīng)用中最為常見(jiàn)的一類抗生素，它在醫(yī)藥衛(wèi)生行業(yè)中扮演著重要的角色，對(duì)我們的實(shí)際生產(chǎn)生活有著顯著影響。青霉素的發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程受多種因素控制影響極為復(fù)雜，為了提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量使企業(yè)獲得最大收益，需要實(shí)時(shí)掌握反應(yīng)過(guò)程中各參數(shù)信息以進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。而過(guò)程中如青霉素濃度、菌體濃度、底物濃度的一些重要生物變量難以通過(guò)生物傳感器技術(shù)進(jìn)行在線測(cè)量，這成為制約青霉素生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化控制的瓶頸問(wèn)題，嚴(yán)重影響青霉素反應(yīng)過(guò)程的自動(dòng)化生產(chǎn)。因此，建立精確

2、的預(yù)測(cè)模型來(lái)對(duì)發(fā)酵過(guò)程加以控制優(yōu)化從而提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量，這對(duì)青霉素發(fā)酵產(chǎn)業(yè)有著比較重要的作用。
　　本論文所研究的課題受“基于數(shù)據(jù)的生化過(guò)程自適應(yīng)建模和多目標(biāo)協(xié)同優(yōu)化控制研究”國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目資助，主要針對(duì)基于自適應(yīng)量子粒子群的支持向量回歸機(jī)進(jìn)行軟測(cè)量建模展開(kāi)研究，研究的內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面:
　　(1)為了更好地對(duì)青霉素生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制優(yōu)化，首先對(duì)影響其發(fā)酵過(guò)程的因素進(jìn)行了深入分析，然后提出軟測(cè)量建模方法來(lái)解決一

3、些變量參數(shù)難以在線實(shí)時(shí)測(cè)量的難題，為后續(xù)研究奠定了理論基礎(chǔ)。
　　(2)采用支持向量回歸機(jī)SVR算法建立發(fā)酵過(guò)程的軟測(cè)量模型，對(duì)青霉素濃度、底物濃度、菌體濃度分別進(jìn)行估計(jì)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以看出，參數(shù)的變動(dòng)影響著模型性能的好壞，根據(jù)主觀經(jīng)驗(yàn)確定的參數(shù)還不能滿足工業(yè)化生產(chǎn)的高精度預(yù)測(cè)要求，預(yù)測(cè)精度和訓(xùn)練時(shí)間仍有待提高。
　　(3)針對(duì)SVR模型參數(shù)不確定的問(wèn)題，提出自適應(yīng)量子粒子群優(yōu)化(AQPSO)算法優(yōu)化選擇SVR的回歸參數(shù)構(gòu)建青