基于支持向量机和模糊推理的毕赤酵母发酵过程故障诊断
来源:     发布日期:2020/06/05 15:54:56  浏览次数:

基于支持向量机和模糊推理的毕赤酵母发酵过程故障诊断

Fault Diagnosis for Pichia pastoris Fermentation Based on a Hybrid Support Vector Machine and Fuzzy Reasoning Technique

DOI:10.3969/j.issn.1673-1689.2014.11.010

中文关键词: 毕赤酵母 支持向量机 模糊推理 甲醇浓度

英文关键词: Pichia pastoris, support vector machine, fuzzy reasoning, methanol concentration

基金项目:

作者

单位

高敏杰

江南大学 生物工程学院,江苏 无锡 214122

江南大学 工业生物技术教育部重点实验室,江苏 无锡 214122

丁健

江南大学 生物工程学院,江苏 无锡 214122

江南大学 工业生物技术教育部重点实验室,江苏 无锡 214122

张许

江南大学 生物工程学院,江苏 无锡 214122

江南大学 工业生物技术教育部重点实验室,江苏 无锡 214122

高鹏

江南大学 生物工程学院,江苏 无锡 214122

江南大学 工业生物技术教育部重点实验室,江苏 无锡 214122

摘要点击次数: 231

全文下载次数: 799

中文摘要:

利用甲醇营养型毕赤酵母发酵生产外源蛋白过程中, 诱导期培养基中甲醇浓度波动严重影响发酵过程的稳定性。为此提出了基于智能型模式识别的发酵故障诊断系统。在某一时间窗口内, 利用支持向量机分类器对可在线测量的过程参数(发酵时间、搅拌转速、甲醇流加速率、O2消耗速率OUR、CO2释放速率CER)进行状态分类, 并结合模糊推理技术将发酵状态划分成甲醇浓度"适中"、"过量"、"匮乏"的3种模式, 构建智能型的故障诊断系统。在甲醇浓度不当的情况下, 该系统均能准确地判别出故障类型。通过补加甲醇或甘油, 可以对"错误"发酵批次进行补救。

英文摘要:

In heterologous protein production by methylotrophic Pichia pastoris, the methanol concentration variation in culture medium severely affects fermentation stability. An intelligent pattern recognition based fault diagnosis system was thus proposed to solve the problem. A support vector machine classifier(SVM) was firstly used to categorize the on-line measurable parameters(fermentation time, agitation rate, methanol consumption rate, O2 uptake rate OUR and CO2 evolution rate CER) within a moving-window, and then the SVM was combined with fuzzy reasoning technique to construct an unique intelligent fault diagnosis system, which could classify the fermentation physiological states into 3 catagories of methanol "in shortage", "medium", and "in excess". In the cases of improper methanol concentration, the system could accurately identify the faults and their type. Then those failure-likelihood fermentations could be rescued by adding methanol or glycerol.

查看全文 查看/发表评论 下载PDF阅读器