生化过程检测与控制复习大纲-2014

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1、《生化过程的检测与控制》复习大纲（一）试题结构名词解释（每小题2分，共20分）填空题（每空0.5分，共10分）四、五、七、单项选择题（每小题2分，共20分）判断题（每小题1分，共10分）简答题（每小题5分，共20分）看图题（每小题4分，共8分）论述题（每小题12分，共12分）（二）复习人纲第一章绪论1.基本概念：生化过程、状态变量、操作变量、测量变量、非构造模型、构造模型、状态模型2.简答题:（1）简述生化过程的控制特点？（2）简述实现生化过程的优化与控制必须解决的问题？（3）简述生化过程控制理论存在的难点？第二章生化过程参数中物理参数检测技术1.基木概念：准确度、精

2、密度、灵敏度、线性度、无源传感器、有源传感器2.分类：温度测量元件：膨胀式、压力式、热电偶、热电阻、辐射式压力计：液柱式压力计、活塞式压力计、弹性式压力计、电气式压力计弹性式压力传感器：波登管式压力传感器、波纹管式压力传感器、薄膜式压力传感器电气式压力变换器（压力探头）：电阻应变式压力变换器、电感式压力变换器、电容式压力变换器、霍尔式压力变换器电气压力计前置放大器液位的测量：直读式液位计、压差式液位计、电容式液位计、电极式液位计速度式流量计：差压式流量计、转子流量计、超声波流量计、电磁流量计。容积式流量计：齿轮流量计、活塞流量计质量流量计：直接型质量流量计（通过直接检

3、测与质量流量成比例的参数实现质量流量的测定）和问接型质量流量计（通过体积流量计与密度计组合来实现）、科里奥利质景流景计。2.测定原理：电阻应变式压力计、电极式液位计、热电偶温度计、电磁流量计3.简答题：（1）生化过程参数检测的特点？（2）热电偶的材质耍求？（2）热电偶的补偿？（3）压力计的选型及安装？（4）生化检测传感器的要求？第三章生化过程中化学及生物参数检测技术1.基木概念：电位型电极、电流型电极、复膜DO电极、酶键合标记法2.分类：参比电极：什汞电极、氯化银电极溶氧检测：化学法、导管法、质谱电极法、电化学检测法（极谱分析法）、复膜氧电极法尾气二氧化碳含量检测：热

4、导式、气相色谱法（GC）、二氧化碳电极法、不分光红外线式二氧化碳测定仪（简称IR）和质谱仪（MS）。細的测定：亚硫酸盐氧化法、取样极谱法、物料衡算法、动态法、排气法、复膜电极法荧光检测菌量：直接荧光测量法、荧光试剂测量法、酶键合标记法茼浓测定方法：全细胞测定、活细胞测定1.原理：pll测量、极谱型DO电极、原电池型1)0电极、磁风式氧分析仪、不分光红外线式二氧化碳测定仪、动态法测定Ala、流通式浊度计、直接荧光检测法2.简答题：(1)一个理想的参比电极要满足哪些条件？(2)复合pH电极的技术指标有哪些？(3)避免pH电极污染及清洗的方法？(4)溶氧电极的技术指标？(5

5、)D0电极的标定方法？(6)产生氧化还原电位下降的原因是什么？第四章生化过程参数检测中的生物传感器1.基本概念：生物传感器、生物分子识别元件(感受器)、信号转换器(换能器)、酶电极、微生物电极、免疫敏电极、酶热敏生物电极2.分类:分子识别元件分类法：酶传感器、微生物传感器、免疫传感器、组织传感器、基因传感器、细胞及细胞器传感器。信号转换器分类法：3.基木原理：生物传感器、酶传感器、呼吸测定型微生物电极、代谢测定型微生物电极、膜免疫敏电极、标记免疫敏电极4.简答题(1)生物传感器的主要特点？(2)酶生物传感器必须固定化酶的原因？(3)酶电极标定曲线的制作方法？(4)提高

6、酶电极使用寿命的稳定性的方法？第五章生化过程状态估计方法1.基本概念：数字滤波、限幅滤波、状态方程式1.分类:滤波方法分类：程序判断滤波、递推平均滤波、加权递推:T:均滤波、一阶惯性滤波；描述生化过程的数学模型：非构造式动力学模型、代谢网络模型、基于在线时问序列数据的自冋归平均移动模型、人工神经网络模型、正交和多项式冋归模型；2.简答题：(1)如何解决非线性规划法优化计算存在的W题？(2)简述人工祌经M络(ANN)建模方法？(3)简述BP算法的训练过程？(4)人工神经网络学习方法？(5)简述人工神经网络模型的标准计算步骤？第六章生化过程自动控制1.基木概念：自动控制、

7、控制器、前馈控制、反馈控制、双位控制、比例控制、比例度、临界比例度、微分控制、积分控制2.分类:控制过程性能指标：比例度的计算前馈流加：恒速流加、指数流加、线性流加、脉冲流加、基于最优化控制的前馈流加；反馈流加：DO-Stat法、pH-Stat法、RQ-Stat法、底物浓度-Stat法、代谢副产物-Stat法3.简答题：(1)简述被控变量和操纵变量选择的原则？(2)造成检测系统滞后的主耍原因？(3)计算机控制系统的典型形式？(4)发酵自控系统的硬件组成？(5)比例度选择的原则(6)比例度对控制过程的影响(2)积分时间的物理意义(3)微分吋间的影响(4