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基于EM算法的青霉素发酵过程多阶段融合建模
  • ISSN号:0438-1157
  • 期刊名称:化工学报
  • 时间:2014
  • 页码:4935-4941
  • 分类:TP183[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
  • 作者机构:[1]江南大学轻工过程先进控制教育部重点实验室,江苏无锡214122, [2]江南大学物联网工程学院自动化研究所,江苏无锡214122
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(21206053,21276111);江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD).
  • 相关项目:基于群智能的间歇过程分阶段融合建模与协同优化
中文摘要:

青霉素发酵过程具有明显的阶段特征,该特征从一些关键操作变量信息中能够得到反映。本文从反应过程的多个操作变量中,选取关键过程变量——冷水流加速率作为调度变量,并采用模糊C均值聚类算法对其进行分类,各聚类中心作为青霉素发酵过程的主要工况点;基于EM算法围绕不同工况点建立局部子模型,最后根据采样数据阶段特征的后验分布将各子模型融合。基于此方法采用Pensim仿真平台数据,能够辨识数据的阶段特征,并建立青霉素发酵过程的融合模型。仿真结果表明该模型具有较高的拟合精度,能对该发酵过程的主导变量进行比较精确的预测。

英文摘要:

Penicillin fermentation process has the feature of the distinct phases, which can be seen from some key operating variables. In this paper, the key process variable, namely, the cold water flow rate was taken as the scheduling variable, which was then classified by the fuzzy C-means clustering algorithm. The cluster centers were considered as the main operating points of the penicillin fermentation process. Local models were constructed around each operating point based on EM algorithm. Thereafter, sub-models were combined togethter according to the posterior distribution of the scheduling variable. The feasiblity and effectiveness of the proposed method was illustrated through the Pensim simulation platform.

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期刊信息
  • 《化工学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国化工学会 化学工业出版社
  • 主编:李静海
  • 地址:北京市东城区青年湖南街13号
  • 邮编:100011
  • 邮箱:hgxb126@126.com
  • 电话:010-64519485
  • 国际标准刊号:ISSN:0438-1157
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1946/TQ
  • 邮发代号:2-370
  • 获奖情况:
  • 中国科协优秀期刊二等奖,化工部科技进步二等奖,北京全优期刊奖,中国期刊方阵“双效”期刊,第三届中国出版政府奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:35185