一种基于生长预测模型的流加控制系统

摘要

本发明提供了一种基于生长预测模型的流加控制系统，包括控制器和执行机构，控制器为工业控制计算机，所述执行机构为恒流泵，具体包括如下步骤，建立参考轨迹，建立预测模型，预测期望输出，反馈初始化，滚动优化，流加控制信号输出，流加控制，本发明能根据生物生长规律进行流加控制，形成微生物最优生长、最优形成产物的环境，使其向产出物最大化方向发展。

主权项

一种基于生长预测模型的流加控制系统，包括控制器和执行机构，所述控制器为工业控制计算机，所述执行机构为恒流泵，其特征在于：具体包括如下步骤，步骤一、建立参考轨迹，通过生物细胞(或酶)在最佳生长环境时的不同过程量绘制曲线的集合，建立参考轨迹；步骤二、建立预测模型，根据生物细胞(或酶)生长规律，建立描绘其生化反应过程中生长环境、细胞浓度、产出物等各种因素为预测模型；步骤三、预测期望输出，根据已经建立的预测模型和得到的理想细胞浓度曲线，展开从当前时刻开始到生化反应结束的各个时刻的细胞浓度和过程量参数的期望值；步骤四、反馈初始化，用活细胞仪实时采集生化反应过程中的细胞浓度及相应过程量参数；步骤五、滚动优化，将步骤三中得出的过程量参数与预测模型期望的过程量数值相比较，用它们的差值修正初始条件；步骤六、流加控制信号输出，通过工业控制计算机根据步骤二中预测模型，采用建立在实时信息的基础上的优化算法，给出流加控制信号；步骤七、流加控制，由步骤六中输出的流加控制信号触发并启动恒流泵，添加物料，进行流加控制。