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第1章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 研究背景 1
1.2.1 发酵技术的历史 1
1.2.2 生物发酵工艺 2
1.2.3 生物发酵特点 4
1.3 研究意义 5
1.4 发酵过程的建模、优化控制与故障诊断发展现状 6
1.4.1 数据驱动方法在发酵过程中的推广与应用 6
1.4.2 发酵过程数学建模方法的研究进展 7
1.4.3 发酵过程优化控制技术的研究进展 10
1.4.4 发酵过程故障诊断技术的研究进展 13
1.5 结束语 23
参考文献 23
第2章 生物发酵过程介绍 29
2.1 引言 29
2.2 生物发酵过程概述 29
2.2.1 生物发酵的概念和特点 29
2.2.2 发酵技术的发展 31
2.2.3 现代生物技术在发酵工业中的应用 35
2.2.4 发酵方式的分类 36
2.2.5 发酵过程的一般流程 39
2.2.6 生物发酵现状 40
2.3 生物发酵过程的参数影响及其控制 42
2.3.1 发酵过程的参数监测 43
2.3.2 温度对发酵过程的影响及其控制 44
2.3.3 pH对发酵过程的影响及其控制 47
2.3.4 溶解氧浓度对发酵过程的影响及其控制 49
2.3.5 比生长速率对发酵过程的影响及其控制 51
2.3.6 补料方式与控制 52
2.4 结束语 53
参考文献 54
第3章 生物发酵过程建模 55
3.1 引言 55
3.2 生物发酵过程建模问题描述 55
3.2.1 基于白箱模型的发酵过程建模 55
3.2.2 基于黑箱模型的发酵过程建模 57
3.2.3 基于灰箱模型的发酵过程建模 58
3.3 基于ANN的生物发酵过程黑箱建模 61
3.3.1 人工神经网络 61
3.3.2 人工神经网络模型 62
3.3.3 基于BP神经网络的发酵过程建模 64
3.3.4 基于RBF神经网络的发酵过程建模 70
3.4 基于支持向量机的发酵过程黑箱建模 74
3.4.1 统计学习理论 74
3.4.2 支持向量机 77
3.4.3 基于支持向量机的发酵过程建模方法 79
3.4.4 实例验证——工业青霉素生产过程的SVM预估模型 80
3.5 结束语 85
参考文献 85
第4章 生物发酵过程在线动态建模 87
4.1 引言 87
4.2 问题描述 87
4.3 在线动态建模方法 88
4.3.1 在线全局建模 88
4.3.2 在线局部建模 92
4.4 基于DTW的发酵过程在线动态建模 94
4.4.1 动态时间规整理论 94
4.4.2 基于DTW的时间序列相似性搜索算法 96
4.4.3 基于DTW的LSSVM在线局部建模方法 99
4.4.4 基于DTW的相似样本构建方法及其改进 105
4.4.5 基于亲和度的加权欧氏距离 107
4.5 基于SLPP的发酵过程在线动态建模 114
4.5.1 基于SLPP的相似样本构建方法 114
4.5.2 案例研究 119
4.6 结束语 123
参考文献 123
第5章 生物发酵过程优化控制 125
5.1 引言 125
5.2 问题描述 126
5.3 优化控制的研究内容、表述和方法 129
5.3.1 优化控制的研究内容及表述 129
5.3.2 优化控制的方法概述 130
5.4 基于GMC的比生长速率优化控制 132
5.4.1 通用模型控制 132
5.4.2 GMC控制算法在比生长速率控制中的应用 133
5.4.3 扩展卡尔曼滤波器用于过程状态的估计 136
5.4.4 大肠杆菌重组蛋白生产过程应用实例 138
5.5 基于遗传算法的发酵过程最优控制 140
5.5.1 遗传算法 140
5.5.2 多目标遗传算法 142
5.5.3 遗传算法在发酵过程优化控制中的应用 143
5.5.4 应用实例 147
5.6 基于SA-SQP的发酵过程优化控制 150
5.6.1 序列二次规划算法 150
5.6.2 模拟退火算法 154
5.6.3 SA-SQP混合优化算法 158
5.6.4 基于SA-SQP的发酵过程最优化控制 160
5.6.5 SA-SQP混合优化算法的数值例验证 163
5.7 结束语 165
参考文献 165
第6章 生物发酵过程状态预测 168
6.1 引言 168
6.2 基于神经网络的发酵过程状态预测 169
6.2.1 基于神经网络的发酵过程状态预测模型 169
6.2.2 神经网络预测器 170
6.2.3 多BP神经网络非线性并行预测 172
6.2.4 基于径向基神经网络的预测 172
6.2.5 预估器性能的评价 174
6.3 基于偏最小二乘回归的发酵过程状态预测 175
6.3.1 偏最小二乘 175
6.3.2 多向偏最小二乘 178
6.3.3 核偏最小二乘回归 182
6.3.4 仿真实例 186
6.4 引入效益函数的发酵过程质量监测与预报 188
6.4.1 效益函数的概念 188
6.4.2 效益函数应用举例 188
6.4.3 效益函数的预报技术 190
6.5 结束语 191
参考文献 191
第7章 生物发酵过程状态监测 193
7.1 引言 193
7.2 多阶段KPCA-PCA监测算法在发酵过程中的应用 195
7.2.1 多阶段KPCA-PCA故障监测策略 196
7.2.2 仿真验证 202
7.2.3 应用实例 207
7.3 基于GMM-DPCA的非高斯动态过程故障监测 211
7.3.1 高斯混合模型理论 212
7.3.2 基于GMM-DPCA的故障监测策略 213
7.3.3 基于GMM-DPCA策略的离线建模和新批次监测 216
7.3.4 应用研究 217
7.4 基于核熵成分分析的发酵过程状态监测 224
7.4.1 核熵成分分析 225
7.4.2 基于多向KECA(MKECA)的发酵过程状态监测 232
7.4.3 算法仿真验证 233
7.4.4 MKECA监测算法在发酵过程中的应用 237
7.5 结束语 239
参考文献 239
第8章 生物发酵过程故障诊断与预测 243
8.1 引言 243
8.2 工业过程故障预测技术简述 244
8.3 基于数据驱动的发酵过程故障诊断 245
8.3.1 基于贡献图的故障诊断方法 245
8.3.2 基于非线性重构的故障诊断方法 254
8.3.3 基于模糊自适应神经网络的故障诊断方法 260
8.4 基于数据驱动的发酵过程故障预测方法 270
8.4.1 基于ARMA模型的故障预测 271
8.4.2 基于Fisher特征投影差异度的故障预测 273
8.5 结束语 275
参考文献 275
- 《生物发酵过程的建模 优化与故障诊断》高学金,齐咏生,王普著 2016
- 《间歇过程统计建模及故障诊断研究 基于数据驱动角度》常鹏,王普著 2018
- 《电机建模、状态监测与故障诊断》(美)托利冶特编著 2014
- 《非线性系统建模与故障诊断应用》孔祥玉,马红光,韩崇昭著 2014
- 《基于模型的混合系统健康监测》(新加坡)DanweiWang等著;冯辅周等译 2017
- 《旋转机械非平稳故障诊断》任国全,康海英,吴定海等著 2018
- 《现代电机典藏系列 电机故障诊断》(法)让·克劳德·特里加苏主编;姚刚,汤天浩译 2019
- 《多模态复杂工业过程监测及故障诊断》王福利等著 2016
- 《发动机结构振动与故障诊断理论技术》徐玉秀,杨文平著 2015
- 《支持向量机故障诊断及控制技术》胡良谋,曹克强,徐浩军等著 2011
- 《生物发酵过程的建模 优化与故障诊断》高学金,齐咏生,王普著 2016
- 《英汉科普读物 工程英语对话 第二册 (电气工程)》(美)英语语言服务社编 全力 齐咏等译 1980
- 《间歇过程统计建模及故障诊断研究 基于数据驱动角度》常鹏,王普著 2018
- 《百问百答你关心的高血压》王普生主编;邱卫黎,蔡文哲,黄跃晖副主编;王安妮,王普生,吴彬,张晓莉,徐八一,徐光兴,董乐,谢志成编者 2015
- 《CC:MAIL实用指南》(美)Cindy Rennie著;甄为华,王普才译 1996
- 《痛风解码》王普生主编;黄跃晖,蔡文哲,蒋祥顺副主编 2014
- 《普访汉字定律写字教程 笔画篇》王普访著 2018
- 《吉林军事 清代吉林档案史料选编》王普文,潘景龙,李贵忠主编;马兵,裴立扬,涨满庭,魏显州,李峰副主编 1993
- 《坦克动力-传动装置性能匹配与优化》毕小平,王普凯著 2004
- 《写字教程 初级》王普访著 2013
- 《Townsend Press 英语词汇学习丛书 英语词汇入门 第2版》(美)纳代尔(Nadell.J)等编著 2018
- 《THE GOVERNMENT/PRESS CONNECTION PRESS OFFICERS AND THEIR OFFICES》STEPHEN HESS 1984
- 《PRESS》POLITICS & PUBLIC OPINION IN BIHAR 1912-1947 2010
- 《Press law》Robin Callender Smith. 1978
- 《SUING THE PRESS》RODNEY A.SMOLLA 1986
- 《THE PRESS AND AMERICA》 2222
- 《FREEDOM OF THE PRESS》ERIC BARENDT 2009
- 《FREEDOM OF THE PRESS》ROB EDELMAN 2006
- 《FREEDOM OF THE PRESS》DAVID L.GEBERT 2005
- 《Racism and the press》Teun A.van Dijk 2016