在酵母生產(chǎn)過程中，乙醇濃度是一個很重要的控制參數(shù)，但目前的檢測手段多為離線
人工測量，不能實現(xiàn)乙醇濃度的測控自動化，是束縛生產(chǎn)效率的重要原因。本文采用最小二乘支持向量機(LS-SVM ) 方法進行回歸估計,完成了對乙醇濃度的軟測量。試驗結(jié)果表明基于LS-SVM的軟測量方法可以很好地實現(xiàn)乙醇濃度在線自動測量。
關(guān)鍵詞: 最小二乘支持向量機(LS-SVM); 乙醇濃度; 軟測量
發(fā)酵參數(shù)和條件的檢測是非常重要的,檢測所提供的信息有助于人們更好的理解發(fā)酵過
程,從而對工藝過程進行改進。發(fā)酵過程檢測是為了獲得給定發(fā)酵過程及菌體的重要參數(shù),以便實現(xiàn)發(fā)酵過程的優(yōu)化、模型化和自動化控制[1]。乙醇濃度是酵母生產(chǎn)中的重要控制參數(shù)，培養(yǎng)過程中乙醇濃度的變化，一方面可以反映出酵母菌生長的進程，另一方面可以反映出酵母生產(chǎn)中糖液是否流加過量。當乙醇的濃度最小化時,酵母的產(chǎn)量會增長,而乙醇的積累則會對酵母的生產(chǎn)起負面作用。實際生產(chǎn)中要求能夠快速、準確地對發(fā)酵罐中的乙醇濃度進行測量。傳統(tǒng)的乙醇分析方法(如滴定法、蒸餾法、比重法和氣相色譜法)能夠滿足測定要求，但由于是離線分析，需定時取樣，操作復雜，耗時長，不能準確地反映發(fā)酵過程中的真實情況，且分析人員的工作強度較大。本文采用近年來控制領(lǐng)域涌現(xiàn)的一種新技術(shù)——軟測量技術(shù)，利用最小二乘支持向量機(LS-SVM)方法進行回歸，估算出發(fā)酵過程中的乙醇濃度。結(jié)果表明LS-SVM 回歸模型具有良好的泛化能力，基于該算法開發(fā)的軟測量儀表解決了酵母生產(chǎn)中乙醇濃度在線測量的問題。