基于最优周期bang-bang控制的乙醇生产过程强化

作     者：吴思辰 伍子奇 翟持 WU Sichen;WU Ziqi;ZHAI Chi

作者机构：昆明理工大学化学工程学院昆明650500 

出 版 物：《华东理工大学学报（自然科学版）》 (Journal of East China University of Science and Technology)

年 卷 期：2024年第50卷第4期

页      面：510-516页

学科分类：081704[工学-应用化学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 081701[工学-化学工程] 

基　　金：云南省重大科技专项(202202AG050001) 云南省基础研究计划基金(202001AU070048) 

主　　题：含抑制项的Monod生长动力学 最优周期控制 非稳态操控 半连续发酵 过程强化 

摘      要：随着纤维素预处理和酶水解技术的突破,发酵过程已成为制约乙醇生产的主要因素。本文从乙醇发酵的简化模型出发,分析了半连续发酵过程的稳定性以及在乙醇抑制条件下系统的失稳条件。基于最优周期控制理论,探讨了周期操作开关生产的最优准则,以及恒化器模型采用周期操控实现过程强化的最优化方案。结果表明:对于具有Monod生长函数的经典恒化器系统,周期性的bang-bang控制(在本文中指控制输出补料操作的开启及关闭)可获得较稳态操作更优的基质转化率。