對于一類連續(xù)發(fā)酵生產(chǎn)獲得1,3-丙二醇（1,3-PD）的優(yōu)化問題,引入分數(shù)階微積分思想,建立了分數(shù)階微生物發(fā)酵模型以及分數(shù)階參數(shù)辨識問題.在這個基礎(chǔ)上,想要使最后得到的1,3-PD濃度達到最高,構(gòu)建了分數(shù)階最優(yōu)控制模型.本文的工作陳述如下:考慮到分數(shù)階微積分本身具備的記憶性這一性質(zhì),將分數(shù)階微積分應用于一類使用連續(xù)發(fā)酵方式生產(chǎn)1,3-PD的問題中,構(gòu)造了相應分數(shù)階意義下微生物發(fā)酵模型,并以模型中的階數(shù)和系統(tǒng)參數(shù)為辨識對象,以終端時刻狀態(tài)變量的數(shù)值計算值與實際實驗值相對誤差為目標,構(gòu)建了相應的分數(shù)階意義下參數(shù)辨識模型.基于協(xié)態(tài)方法,討論了性能指標與狀態(tài)約束關(guān)于系統(tǒng)參數(shù)的梯度計算公式,并應用梯形法與預估校正法求解分數(shù)階狀態(tài)及協(xié)態(tài)微分方程.為了得到分數(shù)階條件下階數(shù)和系統(tǒng)參數(shù)的解,構(gòu)建了粒子群和序列二次規(guī)劃方法相結(jié)合的數(shù)值算法去解決參數(shù)辨識問題.通過大量的優(yōu)化計算,得到了基于分數(shù)階微生物發(fā)酵模型的階數(shù)和系統(tǒng)參數(shù)值,以及終端時刻各物質(zhì)濃度的數(shù)值計算值與實際實驗值存在的相對誤差.從數(shù)值結(jié)果可以看出,運用分數(shù)階方程來描述連續(xù)發(fā)酵的實際過程,優(yōu)于已有的整數(shù)階模型.以構(gòu)建的分數(shù)階微生物發(fā)酵模型作為基礎(chǔ),... 

【文章來源】：魯東大學山東省

【文章頁數(shù)】：55 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

終端狀態(tài)計算值與實驗值對比圖

【參考文獻】：
期刊論文
[1]甘油生物歧化過程動力學數(shù)學模擬和多穩(wěn)態(tài)研究[J]. 修志龍,曾安平,安利佳.  大連理工大學學報. 2000(04)



本文編號：3390529