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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