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第1章 绪论1

1.1 研究背景和意义1

1.2 支持向量机逆系统方法综述5

1.3 发酵过程软测量方法综述7

1.3.1 软测量基本原理8

1.3.2 发酵过程软测量方法研究现状9

1.4 发酵过程解耦控制方法综述23

1.5 主要内容与创新点25

1.5.1 主要内容25

1.5.2 主要创新点27

第2章 最小二乘支持向量机逆软测量方法29

2.1 引言29

2.2 逆软测量原理29

2.3 逆软测量模型的构建35

2.3.1 “虚拟传感器”的建模算法36

2.3.2 “虚拟传感器”的可逆性38

2.3.3 逆软测量模型的结构39

2.4 最小二乘支持向量机逆软测量模型40

2.4.1 最小二乘支持向量机41

2.4.2 LS-SVM逆软测量模型的结构49

2.4.3 LS-SVM逆软测量模型的实现50

2.5 LS-SVM逆软测量方法与LS-SVM软测量方法的比较52

2.6 小结54

第3章 最小二乘支持向量机逆系统内模控制方法55

3.1 引言55

3.2 非线性系统的逆系统控制方法56

3.2.1 逆系统控制方法56

3.2.2 逆系统的构造算法59

3.3 LS-SVM逆系统控制方法61

3.3.1 LS-SVM逆系统的结构及扩展63

3.3.2 LS-SVM逆系统的工程实现65

3.4 LS-SVM逆系统内模控制方法68

3.4.1 内模控制基本原理69

3.4.2 基于LS-SVM逆系统的内模控制结构70

3.4.3 控制方法系统性能分析73

3.5 小结75

第4章 逆系统方法在海洋碱性蛋白酶MP发酵过程中的应用77

4.1 引言77

4.2 海洋碱性蛋白酶MP发酵工艺简介78

4.3 海洋碱性蛋白酶MP发酵过程的动力学模型82

4.4 LS-SVM逆软测量方法的应用87

4.4.1 逆软测量模型构建87

4.4.2 LS-SVM逆软测量模型的结构与实现93

4.4.3 实验仿真分析98

4.5 LS-SVM逆系统内模控制方法的应用102

4.5.1 可逆性分析102

4.5.2 LS-SVM逆系统内模控制结构与实现107

4.5.3 实验分析与仿真108

4.6 小结114

第5章 海洋生物酶发酵过程监控软件开发和硬件系统设计115

5.1 引言115

5.2 MPAPC监控软件116

5.2.1 系统初始化117

5.2.2 COM组件构建118

5.2.3 数据输入与远程传输121

5.2.4 预测与优化控制125

5.2.5 人机交互界面125

5.2.6 其他功能127

5.3 智能测控系统128

5.3.1 数据处理单元130

5.3.2 数据采集通道132

5.3.3 输出控制通道140

5.3.4 人机接口通道143

5.3.5 系统软件设计145

5.4 小结147

第6章 总结与展望148

6.1 研究工作总结148

6.2 展望149

参考文献151

附录A 雅克比矩阵与亚纯函数域163

附录B 隐函数定理、反函数定理及恒等定理166

附录C 五点数值求导法167