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《基于ICA的β-甘露聚糖酶發(fā)酵過程故障檢測(cè)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要發(fā)酵過程涉及到微生物學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)等學(xué)科知識(shí)，是一種影響因素眾多、具有高度非線性、時(shí)變性和隨機(jī)性的機(jī)理復(fù)雜的生化反應(yīng)過程。當(dāng)前發(fā)酵行業(yè)一般采用兩種方法提高發(fā)酵水平：一是篩選優(yōu)良菌種，二是采用與菌種相匹配的最優(yōu)培養(yǎng)條件和控制手段。連續(xù)發(fā)酵過程通常是伴隨有物理化學(xué)反應(yīng)，相變過程，物質(zhì)與能量轉(zhuǎn)換和傳遞的復(fù)雜工業(yè)大系統(tǒng)：并且還伴隨有十分苛刻的生產(chǎn)條件和環(huán)境約束；整個(gè)生產(chǎn)過程強(qiáng)調(diào)實(shí)時(shí)性，整體性，各生產(chǎn)裝置之間存在復(fù)雜的耦合，制約關(guān)系。所有這些特點(diǎn)決定了過程控制要從全局協(xié)調(diào)，以求整個(gè)生產(chǎn)裝置運(yùn)行平穩(wěn)，高效。其控制目標(biāo)應(yīng)放在提高產(chǎn)品生產(chǎn)率與質(zhì)量，節(jié)能降耗，降低成
2、本，以適應(yīng)市場(chǎng)需求。所有這些都對(duì)過程監(jiān)控提出了新的要求，故障檢測(cè)在過程系統(tǒng)工程中變得日益重要，而實(shí)際發(fā)酵生產(chǎn)過程的機(jī)理往往十分復(fù)雜，同時(shí)由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展大量的工業(yè)生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)被采集存儲(chǔ)起來為保證生產(chǎn)過程順利進(jìn)行，操作人員需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，來及時(shí)檢測(cè)出過程干擾，控制性能惡化和設(shè)備故障并盡可能早地發(fā)現(xiàn)一些突發(fā)事件，找到并去除引發(fā)這些故障的起因變量。本文正是在以上基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)在比較新穎、實(shí)用的盲源分離技術(shù)中的獨(dú)立分量分析(IcA)技術(shù)，開展了發(fā)酵過程中故障檢測(cè)的嘗試性工作，主要的研究?jī)?nèi)容：將獨(dú)立分量分析的理論、算法的研究改進(jìn)并將其用于∥一甘露聚糖酶
3、發(fā)酵過程中故障檢測(cè)信號(hào)的盲源分離。針對(duì)口一甘露聚糖酶發(fā)酵過程中所獲得的信號(hào)往往是源信號(hào)與干擾信號(hào)的混合，為了從接收到的信號(hào)中濾除干擾信號(hào)而恢復(fù)源信號(hào)，本人嘗試引入獨(dú)立分量分析(ICA)算法對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行盲源分離。鑒于現(xiàn)有的Infomax(信息極大)ICA算法沒有考慮噪聲、收斂速度慢和數(shù)據(jù)需要較長才足以將各信號(hào)源之間的獨(dú)立性表現(xiàn)出來的問題；傳統(tǒng)FastICA(快速獨(dú)立分量分析)算法計(jì)算量過大的問題。本文對(duì)Infomax算法和FastIeA算法進(jìn)行改進(jìn)，有效地對(duì)∥一甘露聚糖酶發(fā)酵過程中故障檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行盲源分離，取得了很好的檢測(cè)效果。關(guān)鍵詞：獨(dú)立分量分析，盲源
4、分離，故障檢測(cè)，F(xiàn)astICA算法，Infomax算法，∥一甘露聚糖酶發(fā)酵過程Abd豫dAbstractFermentationProcessinvolvesknowledge，suchasmicrobiology,chemistryandphysicsandsoon,isakindofnurnerousimpactfactorandhi91lnonlinear,oftenchangeandrandomicitymechanismcomplicatedofbio—chemicalrespondprocess．AtpresentFermentationin
5、dustryadopttwokindsofmethodimprovefermentlevel：oneissievegoodgermtogrow,twoisthesuperiordevelopmentconditionandcontrolmeansthatadoptionandgermgrowtomatchmutually．Fermentprocessinarowusuallyisthechaperonagecontainphysicalchemicalreaction,changingprocessmutually,materialandenergyco
6、nvertanddeliverofcomplicatedindustrialbigsystem；andstillaccompaniedterriblerigorproductionconditionandenvironmentstipulation；thewholeproductionlineemphasizesasolidhour,whole，eachproductionequipsofexistencecomplicatedofmatchaccidentally,thecheckandsupervisionrelatesto．Allthesechar
7、acteristicscometoadecisionaprocesscontroltowanttomoderatefromtheoverallsituation，equiptocirculateinordertothewholeproductionsteady,efficiently．Itscontroltargetshouldputberaisingproductrateofproductionandquality,theeconomyenergydeclinestoconsume，declininglowcostwithadaptamarketnee
8、d．Alltheseallputforwardanewrequesttothep
