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龙图腾网获悉南京工业大学申请的专利一种基于多组分浓度在线检测的反馈补料控制方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115730500B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-27发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211514558.2，技术领域涉及：G06F30/25；该发明授权一种基于多组分浓度在线检测的反馈补料控制方法及系统是由薄翠梅;王琳;李俊;杨仕林;吴昊设计研发完成，并于2022-11-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于多组分浓度在线检测的反馈补料控制方法及系统在说明书摘要公布了：本发明公开一种基于多组分浓度在线检测的反馈补料控制方法，用于酿酒酵母生产乙醇，包括：S1原位在线取样，利用在线监控仪实时检测发酵罐中底物和产物浓度；S2根据检测的底物、产物与软测量模型预测的菌体浓度建立基于底物消耗的动力学模型；S3结合粒子群算法对底物消耗动力学的参数进行优化，将优化后模型作为参考轨迹；S4滚动优化浓度反馈控制器的输出；S5根据基于二次型性能指标的单神经元自适应PID反馈控制器，计算控制器的输出，实现对最优设定轨迹的快速追踪，使发酵罐中的底物浓度维持在所需浓度。实验证明，基于组分浓度在线检测的反馈补料控制有利于底物的利用率和产物的生成，同时本方法也可适用于其他的实际发酵中。

本发明授权一种基于多组分浓度在线检测的反馈补料控制方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于多组分浓度在线检测的反馈补料控制方法，其特征在于方法包括以下步骤： S1、原位在线取样，利用在线监控仪实时检测发酵罐中组分浓度，获得检测的底物、产物浓度； S2、基于发酵罐中的环境参数，结合S1检测的底物、产物浓度，使用软测量模型预测发酵罐中的菌体浓度；菌体浓度结合S1检测的底物、产物浓度建立基于底物消耗的动力学模型；步骤S2中的动力学模型体采用如下微分方程来描述： 式中，分别表示稀释率、菌体浓度、底物浓度、产物浓度和补料液浓度，表示菌体的比生长速率，、和分别表示菌体最大比生长速率、产物饱和系数、组分饱和系数、组分抑制常数和菌体对组分得率系数；均为动力学参数； S3、结合粒子群算法对S2的动力学模型的参数进行优化，将优化后的底物消耗的动力学模型作为参考轨迹，并进行实时输出，作为最优设定轨迹； S4、根据步骤S1实时检测的底物浓度与步骤S3的最优设定轨迹之间的误差，滚动优化浓度反馈控制器的输出； S5、浓度反馈控制器的输出输入至基于二次型性能指标的单神经元自适应PID反馈控制器，单神经元自适应PID反馈控制器计算当前时刻应加于系统的补料控制量，并作用于补料泵；补料泵连接发酵罐使发酵罐中的底物浓度维持在所需浓度范围；步骤S5中所述的基于二次型性能指标的单神经元自适应PID控制器，输出采用下述算法： 其中，为加权系数， 式中， 式中，分别是积分、比例和微分的学习速率，和分别为输出误差和控制增量的加权系数，K为神经元的比例系数，为神经元的权值系数，为系统误差，为输出响应的初始值，神经元的权值系数，为加权值，表示系统误差增量，表示被控系统输出的第一个值。

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