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基于MPCA-GP的发酵过程分阶段软测量建模方法


第3 4卷 第1 2期  仪  器  仪  表  学  报  C h i n e s e   J o u r n a I   o f   S c i e n t i f i c   I n s t r u me n t   Vo 1 . 3 4   No .1 2   De c .2 0l 3   2 0 1 3年 1 2月   基 于 MP C A- GP的 发 酵 过 程 分 阶 段 软 测 量 建 模 方 法 米   于  涛 ,王建 林 , 何 坤, 赵 利 强  北京 1 0 0 0 2 9 )   ( 北京化丁大学信息科学 与技术学 院 摘 要 :实现不易测量生物参量 的在线 估计 是对发酵过程进行 优化控制的关键 。针对发酵过程 中构建 全局单一 软测量模 型适  应性差 的问题 , 提 出了一种基 于 MP C A — G P的分 阶段 软测 量建模方法 。该方 法对发酵过 程的批 次数据进行 多 向主元 分析 , 以第  一 主元贡献率 的变化趋势为指标实现 阶段 划分 ; 通过判定测试样 本  统计量 的最大后验概率 , 实现 阶段识别 ; 利用各个 阶段的  训练样本集分别 建立基于高斯过程 的分 阶段软测量模 型并实现测试样本 的模 型预估 。实验结果表 明所提方法具有较好 的预测  精度 。   关键词 :高斯过程 ; 软测量 ; 分 阶段 建模 ; 发酵过程  中 图分 类 号 : T P 2 7 3   文献 标 识 码 : A   国家标准学科分类代码 : 1 2 0 . 3 0   St a g e d   s o f t - s e ns o r   mo de l i n g   me t ho d   f o r   f e r me nt a t i o n  pr o c e s s   b a s e d   o n   M PCA- GP  Yu   T a o ,W a n g   J i a n l i n,He   Ku n,Z h a o   L i q i a n g   ( C o l l e g e   o f   I n f o r ma t i o n   S c i e n c e& T e c h n o l o g y , B e i j i n g   U n i v e r s i t y   f  o C h e m i c a l   T e c h n o l o g y , B e i j i n g   1 0 0 0 2 9 , C h i n a )   Ab s t r a c t : R e a l i z i n g   t h e   o n l i n e   e s t i ma t i o n   o f   d i f f i c u l t — t o — me a s u r e   b i o l o g i c a l   p a r a me t e r s   i s   t h e   k e y   o f   t h e   o p t i ma l   c o n —   t r o l   i n   f e r me n t a t i o n   pr o c e s s . Ai mi n g   a t   t h e   p r o b l e m  o f   p o o r   a da p t a b i l i t y   o f   g l o b a l   s i n


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