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谷氨酸发酵过程的在线补料控制和故障诊断系统的中期报告
I.研究背景
谷氨酸是一种重要的氨基酸，在医药、食品、化工等领域都有广泛的应用。谷氨酸发酵生产是目前该化合物主要的工业化生产方式，其生产过程是利用微生物发酵生产谷氨酸。由于发酵过程的复杂性与不确定性，谷氨酸的工业生产面临许多技术难题，其中质量控制是最关键的一个。
在线补料控制和故障诊断系统是一种需要研究的新技术，可以实现谷氨酸发酵过程的实时监控、在线判断和自动调控。它可以对生产过程中发生的各种故障进行诊断和预测，及时采取措施，减少损失和生产停滞。同时，它可以通过在线监控谷氨酸发酵过程的关键参数，自动控制补料量，保证发酵过程的稳定性和谷氨酸产量的提高。
因此，开发一种在线补料控制和故障诊断系统，对提高谷氨酸发酵生产工艺的效率、降低生产成本、提高产品质量和生产能力等方面都有重要意义。
II.研究目的
本研究旨在建立一种谷氨酸发酵过程的在线补料控制和故障诊断系统，提高生产效率、降低成本、改善产品质量和提高生产能力。
III.研究内容
1.系统架构设计
本文将设计一种谷氨酸发酵过程的在线补料控制和故障诊断系统，包括硬件和软件两个部分。
硬件部分：采用现代化的传感器、控制器、数据接口和执行器等装置进行实时数据采集、处理和控制；
软件部分：采用现代化的数据库、图像处理和机器学习等技术，进行数据存储、信息处理和自动控制。
2.系统实现
本文将实现以下系统功能：
（1）实时监测谷氨酸发酵过程的关键参数，包括溶氧量、pH值、温度、搅拌速度、发酵液体积等；
（2）基于实时监测数据进行自动控制补料，以保证发酵过程的稳定性和谷氨酸产量的提高；
（3）实现对谷氨酸发酵过程中各类异常事件进行实时监测和自动诊断，如污染、气体泄漏、发酵液体积不足、溶氧量不足、pH值过高等情况；
（4）实现对异常事件进行预警和自动处理措施，如即时通知工作人员、采取应急措施、停止生产等。
3.系统测试
本文将通过现场实验和数据分析，对设计的在线补料控制和故障诊断系统进行测试和验证，评估系统的性能、可靠性和稳定性。
IV.研究意义
本研究的意义在于：
（1）提高谷氨酸发酵生产过程的效率和质量，降低生产成本和提高产品竞争力；
（2）开发和推广一种新型的智能化、自动化的生产控制系统，为工业化生产的智能化提供新的思路和技术手段；
（3）本研究的方法和结果可以应用到其他涉及微生物发酵生产的工业领域，如制药、食品等领域。