本文選題：連續(xù)發(fā)酵 + -丙二醇�。� 參考：《系統(tǒng)科學(xué)與數(shù)學(xué)》2017年06期

【摘要】：針對(duì)一類微生物連續(xù)發(fā)酵生產(chǎn)1,3-丙二醇(1,3-PD)問題,綜合考慮胞內(nèi)、胞外各物質(zhì)濃度的變化,建立了一個(gè)新的非線性系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型.根據(jù)模型中指示函數(shù)的不同取值,將連續(xù)發(fā)酵過程拆分為16種切換模式.考慮到部分系統(tǒng)參數(shù)依賴于決策變量,討論了系統(tǒng)狀態(tài)關(guān)于參數(shù)與決策變量的靈敏度,得到了含有切換的梯度公式.基于靈敏度函數(shù),建立了切換最優(yōu)控制模型.應(yīng)用序列二次規(guī)劃算法對(duì)該模型進(jìn)行了數(shù)值求解,通過大規(guī)模計(jì)算,得到了甘油流加速率和初始注入濃度的最優(yōu)策略.數(shù)值結(jié)果表明,依該流加策略可以有效提高終端時(shí)刻1,3-PD的濃度.
[Abstract]:In view of the continuous fermentation of 1,3- propanediol (1,3-PD) by a class of microbes, a new nonlinear system dynamics model is established by taking into account the changes in the intracellular and extracellular substance concentration. According to the different values of the indicator functions in the model, the continuous fermentation process is divided into 16 switching modes. The sensitivity of the system state on parameters and decision variables is discussed, and the gradient formula with switching is obtained. Based on the sensitivity function, the switching optimal control model is established. The numerical solution of the model is solved by the two order programming algorithm of the applied sequence. The acceleration rate and initial injection concentration of the glycerol flow are obtained by a large-scale calculation. Numerical results show that the concentration of terminal 1,3-PD can be effectively improved by the addition strategy.
【作者單位】： 魯東大學(xué)數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)科學(xué)學(xué)院;大連理工大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院;
【基金】：山東省自然科學(xué)基金(ZR2014FM029) 山東省高等學(xué)�？萍加�(jì)劃(J14LI06)資助課題
【分類號(hào)】：O232;TQ923

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王艷;李曉紅;馮恩民;修志龍;王勇;;改進(jìn)的微生物連續(xù)發(fā)酵動(dòng)力系統(tǒng)及參數(shù)辨識(shí)[J];信陽師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2014年01期

2 曠華武,項(xiàng)筱玲;一類非線性時(shí)滯發(fā)展系統(tǒng)的最優(yōu)控制與松弛化(英文)[J];貴州工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2000年04期

3 王翼;最優(yōu)控制在經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];信息與控制;1980年06期

4 潘健;;二次型性能指標(biāo)下的人口移民最優(yōu)控制[J];廣西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1985年02期

5 朱文驊;一種最優(yōu)控制的胞映射算法[J];應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào);1988年04期

6 毛云英,邊馥萍;動(dòng)態(tài)投入產(chǎn)出最優(yōu)控制模型[J];數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識(shí);1992年01期

7 蒲志林;非線性發(fā)展系統(tǒng)最優(yōu)控制的存在性及其應(yīng)用[J];四川師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1998年03期

8 蔣廣茂;翟金剛;;基于生物魯棒性的一類微生物連續(xù)發(fā)酵優(yōu)化模型及其并行算法[J];魯東大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年04期

9 張仁忠;帶緩沖器的多出口串行生產(chǎn)線的無阻塞最優(yōu)控制[J];純粹數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué);2000年01期

10 于書敏,張仁忠;帶緩沖器的多入口多出口串行生產(chǎn)線的無阻塞最優(yōu)控制[J];哈爾濱師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào);2000年03期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 王青;張穎昕;;“最優(yōu)控制”課程的教學(xué)研究與實(shí)踐[A];2011高等職業(yè)教育電子信息類專業(yè)學(xué)術(shù)暨教學(xué)研討會(huì)論文集[C];2011年

2 王青;張穎昕;;最優(yōu)控制課程實(shí)踐教學(xué)的思考與探索[A];2011高等職業(yè)教育電子信息類專業(yè)學(xué)術(shù)暨教學(xué)研討會(huì)論文集[C];2011年

3 時(shí)貞軍;王長(zhǎng)鈺;;洗煤過程控制中的最優(yōu)控制模型及求解方法[A];復(fù)雜巨系統(tǒng)理論·方法·應(yīng)用——中國(guó)系統(tǒng)工程學(xué)會(huì)第八屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1994年

4 郭磊;于瑞林;田發(fā)中;;跳變時(shí)刻狀態(tài)受約束的跳變系統(tǒng)的最優(yōu)控制[A];第二十四屆中國(guó)控制會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];2005年

5 盧容德;朱月華;;人體系統(tǒng)的最優(yōu)控制研究[A];第六屆全國(guó)人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2003年

6 陳育庭;鄧慧紅;;教學(xué)過程模型及其最優(yōu)控制[A];數(shù)學(xué)及其應(yīng)用文集——中南模糊數(shù)學(xué)和系統(tǒng)分會(huì)第三屆年會(huì)論文集（下卷）[C];1995年

7 尹翔康;吳沖鋒;;帶隨機(jī)參數(shù)線性系統(tǒng)的最優(yōu)控制(Ⅱ):控制矩陣是確定性矩陣[A];全國(guó)青年管理科學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)論文集（第2卷）[C];1993年

8 李麗香;張紅霞;謝軍;王向東;;基于最優(yōu)控制原理的混沌同步[A];第二屆全國(guó)信息獲取與處理學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2004年

9 高彩霞;王宗濤;馮恩民;修志龍;;間歇發(fā)酵過程的非線性動(dòng)力系統(tǒng)辨識(shí)及最優(yōu)控制[A];中國(guó)運(yùn)籌學(xué)會(huì)第七屆學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集（下卷）[C];2004年

10 陳建軍;齊光磊;謝永強(qiáng);陳龍;;隨機(jī)參數(shù)系統(tǒng)最優(yōu)控制[A];隨機(jī)振動(dòng)理論與應(yīng)用新進(jìn)展——第六屆全國(guó)隨機(jī)振動(dòng)理論與應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2008年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 包巴圖吉力根;一類批式流加和連續(xù)發(fā)酵非線性系統(tǒng)辨識(shí)與控制[D];大連理工大學(xué);2016年

2 秦春斌;基于近似動(dòng)態(tài)規(guī)劃的優(yōu)化控制研究及在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[D];東北大學(xué);2014年

3 周劉為;Lévy過程驅(qū)動(dòng)的幾類隨機(jī)系統(tǒng)穩(wěn)定性分析與最優(yōu)控制[D];東華大學(xué);2016年

4 張磊;幾類偏微分方程最優(yōu)控制相關(guān)問題研究[D];華中科技大學(xué);2016年

5 周宇生;時(shí)滯最優(yōu)控制及其在輪式倒立擺中的應(yīng)用[D];南京航空航天大學(xué);2016年

6 劉重陽;非線性切換動(dòng)力系統(tǒng)的最優(yōu)控制及應(yīng)用[D];大連理工大學(xué);2010年

7 鄧留保;帶跳的不確定最優(yōu)控制及應(yīng)用[D];南京理工大學(xué);2013年

8 汪訓(xùn)洋;酗酒問題數(shù)學(xué)模型的穩(wěn)定性及其最優(yōu)控制研究[D];蘭州理工大學(xué);2017年

9 孟慶欣;有跳躍的隨機(jī)系統(tǒng)的最優(yōu)控制[D];復(fù)旦大學(xué);2010年

10 江勝宗;非直井跡最優(yōu)控制模型、算法及應(yīng)用[D];大連理工大學(xué);2002年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 胡倩倩;連續(xù)發(fā)酵非線性混雜動(dòng)力系統(tǒng)的切換最優(yōu)控制[D];魯東大學(xué);2017年

2 白紅光;微生物連續(xù)發(fā)酵動(dòng)力系統(tǒng)的參數(shù)辨識(shí)與平衡點(diǎn)的性質(zhì)[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2011年

3 徐嘉龍;具有第一邊值條件的雙相Stefan問題自由邊界的最優(yōu)控制[D];東北師范大學(xué);2015年

4 于丹;具有第二邊值條件的雙相Stefan問題自由邊界的最優(yōu)控制[D];東北師范大學(xué);2015年

5 吳文婷;控制受約束的隨機(jī)線性二次最優(yōu)控制[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

6 張鵬舉;多階段間歇發(fā)酵過程的最優(yōu)控制求解[D];大連理工大學(xué);2015年

7 邵嬌嬌;微生物間歇發(fā)酵中酶催化非線性時(shí)滯動(dòng)力系統(tǒng)的最優(yōu)控制[D];大連理工大學(xué);2015年

8 程關(guān)明;間歇發(fā)酵非線性動(dòng)力系統(tǒng)的魯棒最優(yōu)控制[D];大連理工大學(xué);2015年

9 康霞霞;兩類具有常數(shù)輸入率的SIRS模型的穩(wěn)定性與最優(yōu)控制[D];曲阜師范大學(xué);2015年

10 周書;幾類發(fā)酵問題的最優(yōu)控制[D];南華大學(xué);2015年

，

本文編號(hào)：1968190