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基于改进GPR模型的发酵过程软测量建模: 2014年; 针对生物反应过程中许多关键参量难以在线检测的难题,提出了一种改进的高斯过程回归建模方法。由于传统高斯过程的均值函数不易确定,从而简单预置为零,导致模型对数据的解释性不够完全的缺点。改进的方法是利用一种组合基函数来确定高斯过程回归模型的一个非零均值函数,基函数的选取是通过高斯过程建立多项式回归噪声模型的方式推导而出,最后进行软测量模型的预测输出。基于氨基酸类典型菌种L-赖氨酸反应过程关键生物量参数预测的试验研究表明:与传统的高斯过程回归模型和支持向量机相比,改进的高斯过程回归模型具有更好的预测精度和泛化能力,能很好的跟踪预测值的变化趋势。; 嵇小辅张翔朱剑祥董秋爽; 关键词：基函数软测量 L-赖氨酸

基于相关向量机的赖氨酸反应过程参数软测量被引量：4: 2013年; 针对支持向量机(SVM)计算复杂度高、参数不容易确定等局限性,提出一种基于相关向量机(RVM)的赖氨酸反应过程关键参量的软测量方法.根据过程经验,确定发酵液的溶解氧浓度、pH值、二氧化碳释放率、氧吸收率和葡萄糖流加速率为辅助变量,利用相关支持向量机的拟合与泛化能力,建立了赖氨酸反应过程基质浓度、菌体浓度、产物浓度等不可直接测量参量的软测量模型.基于L-赖氨酸反应过程开展的试验研究表明:所建立的相关向量机软测量模型拟合精度高、泛化能力强,较好地满足了赖氨酸反应过程的控制要求.; 嵇小辅张孟尧王博黄丽; 关键词：L-赖氨酸相关向量机软测量贝叶斯方法

基于FCM与集成高斯过程回归的赖氨酸发酵软测量被引量：9: 2015年; 为解决赖氨酸发酵过程中菌体浓度难以在线检测的难题,提出一种基于模糊C均值聚类(FCM)与集成高斯过程回归(GPR)的软测量建模方法。针对典型生物发酵过程可分为延滞期、指数生长期、稳定期、死亡期4个反应周期的特点,采用模糊C均值聚类算法对样本集进行聚类分析以形成若干子样本集;对每个子样本集分别采用高斯过程回归训练时,为提高GPR模型的泛化能力,利用Adaboost算法提升GPR模型,分别在各子集建立集成GPR软测量子模型;采用欧氏距离计算新样本点对应于每一子模型的隶属度;加权求和获得最终的软测量模型的预测输出。基于氨基酸类典型菌种L-赖氨酸反应过程菌体浓度参数预测的试验研究表明:与全局单一GPR模型、集成GPR模型和基于FCM与多GPR模型相比,所建立的基于FCM与集成GPR软测量模型拟合精度高,泛化能力强,较好地满足了赖氨酸发酵过程的控制要求。; 嵇小辅张翔; 关键词：ADABOOST算法 L-赖氨酸软测量

基于主曲线非线性回归的赖氨酸发酵软测量: 2015年; 针对传统PLS方法都是将非线性因子引入到隐变量空间中,没有改变算法外模型的线性本质等局限性,提出一种基于主曲线非线性回归模型。该模型对外模型进行非线性特征提取,在隐变量空间,通过多项式函数法对隐变量之间的关系进行非线性拟合,提出了相关性增强的主曲线模型,实现了内外模型均为非线性且保持极大相关性。结果表明:与线性PLS模型相比较,所建立的软测量模型预测精度更高、泛化能力更强,较好地解决了软测量中变量维数高、数据高耦合度和强非线性问题。; 董秋爽; 关键词：主曲线软测量 L-赖氨酸

状态饱和线性离散系统的H_∞控制被引量：2: 2013年; 研究一类具有状态饱和约束的离散线性系统的H∞控制问题.通过引入一个无穷范数小于等于1的自由变量,将状态饱和约束下的离散线性系统状态变量约束在一个凸多面体内.在此基础上,给出了状态饱和离散线性系统的有界实引理,并研究了状态反馈控制律设计算法.所给出的结论表示为双线性矩阵不等式,可通过所提出的迭代线性矩阵不等式算法求解.最后通过数值例子验证了所提出算法的正确性和有效性.; 朱湘临嵇小辅; 关键词：离散线性系统 H∞控制迭代线性矩阵不等式

基于PSO-SVM逆的赖氨酸发酵过程软测量被引量：19: 2012年; 针对赖氨酸发酵过程非线性、大滞后、多变量动态耦合,关键生化参数难以实时在线测量等问题,提出一种改进的粒子群-支持向量机(PSO-SVM)逆发酵过程软测量建模方法。首先分析逆系统的存在性,并结合赖氨酸发酵过程,引入发酵特征信息和舍弃次要信息构造逆扩展模型;然后利用支持向量机离线辨识初始逆扩展模型,并根据系统输入与模型输出的偏差信号,采用粒子群算法对初始逆扩展模型进行在线校正;最后将校正后的逆扩展模型串联在原发酵过程之后构成复合伪线性系统,实现不直接可测关键生化参数的在线预测。以L-赖氨酸流加发酵过程为例,验证了所提算法能够对发酵过程关键生物量参数进行较准确的在线预测,较普通的SVM逆建模方法具有更高的预测精度。; 王博孙玉坤嵇小辅黄永红黄丽; 关键词：粒子群算法

改进的PSO-FNN在发酵软测量中的应用被引量：8: 2016年; 针对发酵过程中一些难以或者无法在线测量的关键物化参数和生物参数等变量,提出了改进的PSO-FNN软测量建模方案。通过改进的粒子群优化算法(PSO)寻优算法与模糊神经网络(FNN)相结合,建立发酵过程的软测量模型,再结合实际数据进行仿真研究。仿真结果表明,与传统PSO-FNN软测量相比,改进的模型测量精度更高,可以满足实际工程中的要求。; 王华国孙玉坤王博黄丽; 关键词：发酵系统软测量

状态饱和奇异离散线性系统的稳定性分析与控制律综合被引量：1: 2013年; 研究了状态饱和奇异离散线性系统的稳定性分析与状态反馈控制律综合问题.通过引入无穷范数小于等于1的自由矩阵,将状态饱和奇异离散线性系统的状态变量约束在一个顶点与自由矩阵相关的凸多面体内,从而将状态饱和非线性奇异离散系统的稳定性分析问题转换成具有凸多面体不确定参数的奇异离散线性系统的鲁棒稳定性分析问题,引入自由矩阵来描述奇异离散系统代数子系统变量与差分子系统变量的代数约束关系,给出了状态饱和奇异离散线性系统的正则、因果和渐近稳定的新判据,并给出了相应的状态反馈控制律综合算法.稳定性判据与控制律设计算法以矩阵不等式形式给出,可以使用所提出的迭代线性矩阵不等式算法求解.数值例子验证了算法的有效性与正确性.; 嵇小辅朱湘临; 关键词：迭代线性矩阵不等式

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江苏省自然科学基金(BK2011465)