论文摘要
生物免疫系统具有多样性、分布性、免疫记忆性、鲁棒自适应性等特性,近年来正受到越来越多的关注,并逐渐成为继神经网络和进化算法之后的生物信息系统研究的又一热点。本文将免疫概念引入生物发酵温度自动控制领域,提出了基于免疫的控制策略。本文的具体内容如下:1.课题简介分析了生物发酵过程的特点,着重阐述了现今发酵控制方案控制效果不理想的原因;回顾了免疫的发展简史,简单介绍了免疫系统的术语、系统结构、系统功能,并总结了人工免疫工程在各个研究领域的应用现状。2.免疫PID控制器借鉴生物免疫响应调节机制提出了免疫PID控制器。在免疫响应过程中,T细胞在不同免疫响应阶段具有免疫促进和免疫抑制两种不同的作用,在类比控制系统动态响应过程和免疫响应过程的基础上,得到P型免疫控制器的典型结构,再结合常规PID控制器,提出了免疫PID控制器的设计方法。详细研究了免疫PID控制器各参数的作用,并设计了具体的误差参考函数来对不同控制参数下的控制性能进行衡量,比较了各种控制算法的优劣性。同时与常规PID控制算法进行对比,仿真研究表明,免疫PID控制器具有较快的响应速度和较小的超调,在系统发生外部扰动和模型参数变化时也能获得较满意的控制效果。3.温度控制系统分析了FG-3000控制系统的体系结构,详细介绍了温度控制系统的结构、控制方案,并根据阶跃响应数据,将过程模型确定为一阶积分滞后对象,把测试数据和该模型进行拟合,在拟合误差最小的情况下,求得温控模型。同时,把免疫PID控制算法应用到该系统中,取得快速、精确、稳定的控制效果,相比于常规PID控制算法,具有较快的响应速度,较小的超调。4.利用免疫算法对生物发酵的温度进行自动控制根据生物发酵的过程、工艺曲线、工艺控制以及国内啤酒生产发酵过程的自动控制现状,分析了啤酒发酵控制算法的特性,在此基础上提出了免疫PID-PI串级控制算法。仿真研究表明,免疫PID-PI串级控制器能够满足发酵工艺控制的严格要求,与常规PID控制器比较,有较好的系统性能。
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- [3].人工免疫聚类算法分析[J]. 网络安全技术与应用 2009(06)
- [4].人工免疫技术在防火墙及网络入侵检测中的应用[J]. 沈阳师范大学学报(自然科学版) 2008(03)
- [5].基于聚集密度的人工免疫多目标进化算法[J]. 软件导刊 2013(12)
- [6].钢管制造执行系统中人工免疫本体的设计与应用[J]. 现代工业经济和信息化 2018(10)
- [7].基于人工免疫聚类的异常检测算法[J]. 计算机工程 2010(01)
- [8].人工免疫技术在农业信息化建设中的应用[J]. 安徽农业科学 2009(13)
- [9].一种人工免疫分类方法在故障诊断中的应用[J]. 计算机工程 2013(08)
- [10].人工免疫智能控制算法的研究与应用[J]. 计算机技术与发展 2019(11)
- [11].人用疫苗与人工免疫[J]. 生物学教学 2019(03)
- [12].免疫危险理论在电子邮件分类中的应用[J]. 江西师范大学学报(自然科学版) 2010(02)
- [13].人工免疫机制在网络安全方面的发展[J]. 机械管理开发 2009(01)
- [14].基于人工免疫与支持向量机的日用水量预测[J]. 东莞理工学院学报 2009(03)
- [15].人工免疫聚类算法在交通时段自动划分上的应用[J]. 自动化博览 2008(Z1)
- [16].基于人工免疫的入侵检测技术研究[J]. 软件导刊 2008(04)
- [17].基于人工免疫分类器的高速公路事件检测[J]. 计算机工程与设计 2008(15)
- [18].人工免疫机制在局域网安全检测与防御中的应用[J]. 网络安全技术与应用 2008(11)
- [19].基于插件技术的人工免疫智能空间优化平台研究[J]. 国防科技大学学报 2013(02)
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- [25].人工免疫聚类算法在城市交通流量分析中应用[J]. 中央民族大学学报(自然科学版) 2017(01)
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- [27].人工免疫在转矩流变仪故障诊断中的应用[J]. 计算机测量与控制 2013(12)
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- [29].移动机器人路径规划的人工免疫势场算法研究[J]. 自动化仪表 2013(12)
- [30].基于人工免疫的计算机安全行为防范模型[J]. 兰州理工大学学报 2009(04)
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