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基于FCM的青霉素发酵分时段统计建模及监控
  • ISSN号:1001-4160
  • 期刊名称:《计算机与应用化学》
  • 时间:0
  • 分类:R978.11[医药卫生—药品;医药卫生—药学] TP277[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—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]江南大学物联网工程学院自动化系,江苏无锡214122, [2]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
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(21206053,21276111):中国博士后基金资助项目(2012M511198);江苏高校优势学科建设工程项目(PAPD)
中文摘要:

对间歇过程进行实时监测儿有重要的现实意义,传统的多向主元分析办法(MPCA)是用单一的统计模型来表现原始数据的信息,没有考虑到大多数间歇过稗由于操作条件或反应进程的改变,不同操作阶段的数据动态特性会不同,同一操作阶段的变量也往往具有岛度1F线性的特性,因此会导致一些重要信息的缺失。本文针对青霉素发酵过程吲有的多时段特性,提出了一种基于模糊C均值算法的分时段过程监控算法,该方法以每个时刻数据矩阵的相似度指标作为聚类输入,以便准确的判断过程特性变化,实现间歇生产过程的阶段划分,进而用MPCA建立多时段过程监摔模犁,最后再利用相应的统计指标进行过程监测。将该算法应用于青辑素发酵过程的存线监测,实验结果验证了该方法的有效性和可靠性。

英文摘要:

The real-time monitoring for batch process has important practical significance. The traditional multi-way principal component analysis (MPCA) is to represent the original single data information using a single statistical model, without taking the characteristics into account as the changing of conditions or reaction process in a batch process. The characteristics include the difference of the dynamic characteristic data in the different operation stages and the high nonlinear of the variables in the same operation phase. Therefore, it will lead to some important information missing. Considering the inherent characteristics of multiple periods in the penicillin fermentation process, the sub-periods process monitoring method is put forward based on the fuzzy c-means algorithm (FCM), which takes the similarity index with each time data matrix as input, to determine changes in the process characteristics accurately. The batch process is divided into multiple period of time. And then to establish sub-periods process monitoring model using MPCA. Finally, we use the corresponding statistical indicators to achieve process monitoring. The proposed method is used to evaluate the industrial penicillin fermentation process data. The experimental results demonstrate the validity and reliability of the method.

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期刊信息
  • 《计算机与应用化学》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院过程工程研究所
  • 主编:王基铭
  • 地址:北京中关村北二街1号
  • 邮编:100080
  • 邮箱:jshx@home.ipe.ac.cn
  • 电话:010-62558482
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-4160
  • 国内统一刊号:ISSN:11-3763/TP
  • 邮发代号:82-500
  • 获奖情况:
  • 1991年中国科学院优秀期刊三等奖,2000年中国科学院优秀期刊三等奖,1998年中国科技期刊影响因子工程类第二名,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),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(2000版)
  • 被引量:9060