本文關(guān)鍵詞：改進(jìn)的FCM-LSSVM青霉素發(fā)酵過(guò)程預(yù)測(cè)建模　出處：《控制工程》2017年11期 　論文類型：期刊論文

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【摘要】：針對(duì)青霉素發(fā)酵過(guò)程周期長(zhǎng),每個(gè)階段表現(xiàn)出不同的特性,最小二乘支持向量機(jī)(least squares support vector machines,LSSVM)的全局模型預(yù)測(cè)精度難以保證的問(wèn)題,提出了改進(jìn)的基于模糊C均值聚類(fuzzy C-means clustering algorithm,FCM)和LSSVM的青霉素發(fā)酵過(guò)程分段建模方法。首先,在分析影響青霉素產(chǎn)物濃度相關(guān)因素的基礎(chǔ)上選取輸入變量,對(duì)樣本數(shù)據(jù)采用FCM算法聚類,按照最大隸屬度將樣本歸類為穩(wěn)定過(guò)程或過(guò)渡過(guò)程;然后,分別為穩(wěn)定過(guò)程的4個(gè)階段和過(guò)渡過(guò)程的3個(gè)階段分別建立LSSVM子模型,最后通過(guò)子模型切換策略得到系統(tǒng)輸出。利用Pensim仿真平臺(tái)數(shù)據(jù),將提出的方法與FCM-LSSVM和LSSVM方法進(jìn)行比較,平均絕對(duì)誤差分別為0.013 2、0.014 3、0.014 9,均方根誤差分別為0.017 8、0.019 2、0.021 6,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所提出的方法具有良好的精度和泛化能力。
[Abstract]:In view of the penicillin fermentation process cycle is long, each stage shows different characteristics. The least squares support vector machine (LS-SVM) is least squares support vector machines. LSSVM) global model prediction accuracy is difficult to ensure. An improved fuzzy C-means clustering algorithm based on fuzzy C-means clustering is proposed. Firstly, based on the analysis of the factors related to the concentration of penicillin products, the input variables were selected, and the sample data were clustered by FCM algorithm. According to the maximum degree of membership, the sample is classified as a stable process or a transition process; Then, the LSSVM submodel is established for the four stages of the stabilization process and the three stages of the transition process respectively. Finally, the output of the system is obtained by submodel switching strategy. Using the data of Pensim simulation platform, the proposed method is compared with FCM-LSSVM and LSSVM methods. The mean absolute error and root mean square error were 0.013 2 0. 014 3 0. 014 9 and 0. 017 8 0. 019 2 鹵0. 021 6, respectively. The experimental results show that the proposed method has good accuracy and generalization ability.
【作者單位】： 宜春學(xué)院物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(51366013)
【分類號(hào)】：TP18;TQ927
【正文快照】： 青霉素發(fā)酵過(guò)程具有不確定性、非線性和嚴(yán)重的時(shí)變性等特點(diǎn),且發(fā)酵過(guò)程機(jī)理復(fù)雜,數(shù)學(xué)模型難以建立,因此,一般采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)[1,2]、支持向量機(jī)[3](support vector machines,SVM)等數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方法建立經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀Ｉ窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)建模存在訓(xùn)練樣本量大,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)難確定,易陷入局部極值,收

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本文編號(hào)：1380834