微生物发酵过程控制系统的研究与开发

来源 :南京工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zmhao
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
微生物发酵是和人类日常生活息息相关的,人类日常生活中很多东西都是通过发酵来实现的。微生物发酵需要良好的适合生物生长的环境,所以需要对发酵参数进行控制。目前试验用发酵设备主要为小型发酵罐,体积为几升至几十升不等,对其控制要求精度高,并且还要有良好的操作界面方便工作人员的操作。因此,开发良好的发酵控制系统对提高发酵产品质量和试验的精确度有很现实的意义。   本课题致力于小型发酵罐控制系统的研究与开发,并将嵌入式处理器应用于系统开发,缩短了系统开发时间,提高了数据的处理速度,增强了系统的控制功能。   首先,本文对现有发酵控制系统,嵌入式的发展及其在以太网技术的应用进行了简要概括,并说明了课题的主要研究工作和论文的结构安排。   其次,简要的介绍了系统的总体结构和框架,包括处理器的选型,以太网的工作原理,以及发酵参数的控制方法等。另外,实现了系统的硬件电路,包括最小系统模块、输入输出模块和通信模块。通信模块分为串口通信和以太网通信两个部分。   再次,软件部分,介绍了TCP/IP协议的具体实现方法和程序设计框图,以及Modbus、HTTP、FTP等协议的程序实现算法框图和上位机软件的开发实现过程,并结合实际设计了发酵控制系统网络监控页面,便于系统的远程监控。   最后,针对发酵过程的pH值,温度的特性进行了控制器的设计。将仿人智能控制和传统的PID控制算法相结合,设计实现了仿人智能PID发酵温度控制器,在其基础上引入了模糊控制理论算法,设计了仿人智能模糊PID参数自调整发酵pH控制器,并分别进行了控制实验,达到了预期效果。   论文在结束时,对本课题的研究作了总结,指出了研究中存在的问题和不足,同时也简要说明了需要加深和改进的地方。
其他文献
近年来,随着计算机技术和信息技术的不断发展,我国水泥行业生产自动化水平上了一个崭新的台阶,多数企业在运营中已应用了分布式控制系统(DCS)和管理信息系统(MIS),基础自动化程度
煤矿副井提升系统是煤炭生产系统中的重要环节,是联系地面和井下的“咽喉”部位,因此保证其正常运行就显得尤其重要。但在日常作业中作业人员操作不熟练和维护失当会导致提升
人脸识别是计算机视觉和模式识别领域的一个活跃课题,在商业和法律上有广泛的应用前景,在安全监控中也大有用武之地。广义上的人脸识别系统可分为人脸检测与定位、特征提取与识
随着网络技术的发展,越来越多的控制系统需要通过通讯网络实现闭环控制。在这样的发展趋势下,网络化控制系统就逐渐成为了热门研究领域。网络化控制系统可以定义为,闭环回路
近几年来电气故障严重影响了供电的可靠性及人民的生命财产安全,其中故障电弧是引发电气故障的重要因素,其容易发生在住宅,商场,矿井,飞机,汽车等配电系统的任意位置。线缆及
超声波电机是一种全新原理的直接驱动电机,它利用压电陶瓷逆压电效应激发的超声振动作为驱动力,通过定转子间的摩擦力来驱动转子运动。与传统的电磁电机相比,它具有低速大转矩、无电磁干扰、动作相应快、运行无噪声、无输入自锁等卓越特性,在非连续运动领域、精密控制领域要比传统的电磁电机性能优越得多。超声波电机在工业控制系统、汽车专用电器、精密仪器仪表、办公自动化设备、智能机器人等领域有广阔的应用前景,近年来倍受
探测器自主导航技术是深空探测领域备受重视的关键技术之一。其中,导航系统算法的设计与应用是自主导航系统的关键。本学位论文结合作者参与的“十五”863计划项目子课题——
面向移动通信客户的聚类和流失模型研究是解决移动通信行业中客户细分和客户流失问题的一个有效方法。随着通信技术的发展,3G牌照的发放,国内电信企业的重组,移动通信业的竞争不
本文在大连理工大学科技项目——基于虚拟现实的桥吊仿真训练器的开发前期研究的基础上,研究了视景仿真中的几何建模、模型优化技术、雨雪降落的实时模拟,开发了桥式起重机仿真
利用电视图像实现自动测量、自动跟踪正越来越多地被采用,特别是海湾战争中电视图像跟踪与制导显示了直观、抗电子干扰、高精度的优越性,以致新出现的武器控制系统中几乎都加