味精生產(chǎn)中分批補(bǔ)料嵌入式控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、分類號(hào)：TP273密級(jí)：(秘密、機(jī)密、絕密)學(xué)校代碼：10057研究生學(xué)號(hào)：09834013味精生產(chǎn)中分批補(bǔ)料嵌入式控制系統(tǒng)的研究ResearchontheEmbeddedControlSystemofFedbatchCultureintheProductionofMonosodiumGlutamate專業(yè)名稱：計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)指導(dǎo)教師姓名：熊聰聰教授研究生姓名：王美艷申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：工學(xué)碩士論文提交日期：2012年3月論文課題來源：國家項(xiàng)

2、目學(xué)位授予單位：天津科技大學(xué)摘要本課題的研究內(nèi)容“味精生產(chǎn)中分批補(bǔ)料嵌入式控制系統(tǒng)的研究”是國家科技支撐項(xiàng)目“年產(chǎn)10萬噸味精清潔生產(chǎn)技術(shù)集成(應(yīng)用)示范項(xiàng)目”的一個(gè)子課題。谷氨酸發(fā)酵是一個(gè)典型的多變量、強(qiáng)耦合、非線性的工業(yè)過程，一直以來對(duì)于發(fā)酵生產(chǎn)過程中起重要作用的補(bǔ)料量控制多是靠操作人員的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)來進(jìn)行，這要受操作人員的能力、素質(zhì)和專業(yè)知識(shí)等的影響，控制性能因人而異，且差別很大。近年來，建立在專家知識(shí)和計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)之上的人工智能技術(shù)

3、、模糊推理技術(shù)等在許多生物過程中得到了實(shí)際應(yīng)用。本文提出了一種基于嵌入式發(fā)酵控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案，并結(jié)合人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立谷氨酸發(fā)酵過程中分批補(bǔ)料的預(yù)估模型，實(shí)現(xiàn)了谷氨酸發(fā)酵中分批補(bǔ)料的控制。針對(duì)谷氨酸發(fā)酵過程的復(fù)雜性和非線性，利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立谷氨酸發(fā)酵過程中關(guān)于補(bǔ)料量的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型。該嵌入式控制系統(tǒng)采用TQ2440ARM開發(fā)板作為核心控制板，基于嵌入式QT4平臺(tái)建立發(fā)酵過程預(yù)估模型，并通過CCll00無線數(shù)傳模塊或串口將補(bǔ)料量發(fā)送至補(bǔ)

4、料執(zhí)行模塊(51單片機(jī)系統(tǒng))，由單片機(jī)系統(tǒng)完成補(bǔ)料的定時(shí)及補(bǔ)料蠕動(dòng)泵的驅(qū)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)分批補(bǔ)料的控制。無線數(shù)據(jù)傳輸受傳輸距離限制，串口傳輸數(shù)據(jù)又有現(xiàn)場(chǎng)布線的問題，所以該控制系統(tǒng)提供無線和串口兩種數(shù)據(jù)傳輸方式，方便用戶選擇。單個(gè)核心控制板可同時(shí)控制多路前端執(zhí)行模塊，擴(kuò)大控制規(guī)模即增加控制模塊只需簡單修改核心控制板程序，使得整個(gè)系統(tǒng)非常易于擴(kuò)展。實(shí)驗(yàn)表明，該模型能夠準(zhǔn)確地預(yù)估谷氨酸發(fā)酵中的補(bǔ)料量，且該控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定。關(guān)鍵詞：谷氨酸發(fā)酵；