基于Matlab/Simulink的青霉素发酵过程仿真平台

系统仿真学报 ›› 2015, Vol. 27 ›› Issue (3): 515-520.

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基于Matlab/Simulink的青霉素发酵过程仿真平台

叶凌箭^1,2, 程江华³

1.浙江大学控制科学与工程学系, 杭州 310027;
2.浙江大学宁波理工学院, 宁波 315100;
3.中国联合工程公司, 杭州 310022

收稿日期:2014-02-25 修回日期:2014-03-25 出版日期:2015-03-08 发布日期:2020-08-20
通讯作者: 程江华(通信作者1987-),男,浙江人,硕士,研究方向为工业自动化解决方案
作者简介:叶凌箭(1984-),男,浙江人,博士,研究方向为厂级控制、间歇过程建模与优化等。
基金资助:
国家自然科学基金项目(61304081);浙江省自然科学基金资助项目(LQ13F030007);中国博士后科学基金(2013M541778)

Simulator of Penicillin Fermentation Process in Matlab/Simulink Environment

Ye Lingjian^1,2, Cheng Jianghua³

1. Department of Control Science and Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China;
2. Ningbo Institute of Technology, Zhejiang University, Ningbo 315100, China;
3. China United Engineering Corporation, Hangzhou 310022, China

Received:2014-02-25 Revised:2014-03-25 Online:2015-03-08 Published:2020-08-20

摘要/Abstract

摘要： 对青霉素发酵过程进行控制和优化研究,需要开发适用的仿真平台。当前国际上较有影响力的仿真平台PenSim,只能在指定操作条件下产生用于分析的过程数据,不适用于青霉素发酵过程的实时控制和产量优化。对PenSim仿真平台的内在模型进行了深入细致的研究,基于Matlab/Simulink环境开发了新的青霉素发酵过程仿真平台。该仿真平台具有和PenSim高度一致的动力学特性,并且可由用户自定义操作变量轨迹(如底物流加速率),适用于对青霉素发酵过程进行控制和优化方面的研究。

关键词: 青霉素, 发酵过程, 模型仿真, 控制与优化

Abstract: For control and optimization of penicillin fermentation process, a suitable simulator should be developed. PenSim is a world-wide famous simulator for penicillin process, however, it can only generate process data for the purpose of analysis, but not applicable for the real-time control and production optimization. The internal models in Pensim were comprehensively investigated and a new penicillin fermentation simulator was developed in the environment of Matlab/Simulink. The simulator preserves highly kinetic identity with Pensim, yet allowing users to freely define the trajectories of control variables during operation (e.g. the feed rate of substrate), thus suitable for the study of control and optimization for the penicillin fermentation process.

Key words: penicillin, fermentation process, model simulator, control and optimization

中图分类号:

TP273

叶凌箭, 程江华. 基于Matlab/Simulink的青霉素发酵过程仿真平台[J]. 系统仿真学报, 2015, 27(3): 515-520.

Ye Lingjian, Cheng Jianghua. Simulator of Penicillin Fermentation Process in Matlab/Simulink Environment[J]. Journal of System Simulation, 2015, 27(3): 515-520.

[1]	於万里, 王艳, 纪志成. 氨糖发酵过程建模与工艺参数优化研究[J]. 系统仿真学报, 2020, 32(10): 1895-1902.
[2]	叶鹏, 秦伟, 滕云, 胡耀宁. 基于PSCAD的核电站动力/电气一体化仿真平台研究[J]. 系统仿真学报, 2017, 29(4): 926-933.

基于Matlab/Simulink的青霉素发酵过程仿真平台

Simulator of Penicillin Fermentation Process in Matlab/Simulink Environment

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