微生物发酵过程控制系统的研究与开发

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1、摘要微生物发酵是和人类日常生活息息相关的，人类日常生活中很多东西都是通过发酵来实现的。微生物发酵需要良好的适合生物生长的环境，所以需要对发酵参数进行控制。目前试验用发酵设备主要为小型发酵罐，体积为几升至几十升不等，对其控制要求精度高，并且还要有良好的操作界面方便工作人员的操作。因此，开发良好的发酵控制系统对提高发酵产品质量和试验的精确度有很现实的意义。本课题致力于小型发酵罐控制系统的研究与开发，并将嵌入式处理器应用于系统开发，缩短了系统开发时间，提高了数据的处理速度，增强了系统的控制功能。首先，

2、本文对现有发酵控制系统，嵌入式的发展及其在以太网技术的应用进行了简要概括，并说明了课题的主要研究工作和论文的结构安排。其次，简要的介绍了系统的总体结构和框架，包括处理器的选型，以太网的工作原理，以及发酵参数的控制方法等。另外，实现了系统的硬件电路，包括最小系统模块、输入输出模块和通信模块。通信模块分为串口通信和以太网通信两个部分。再次，软件部分，介绍了TCP／D协议的具体实现方法和程序设计框图，以及Modbus、H11甲、FTP等协议的程序实现算法框图和上位机软件的开发实现过程，并结合实际设计了

3、发酵控制系统网络监控页面，便于系统的远程监控。最后，针对发酵过程的pH值，温度的特性进行了控制器的设计。将仿人智能控制和传统的PID控制算法相结合，设计实现了仿人智能PD发酵温度控制器，在其基础上引入了模糊控制理论算法，设计了仿人智能模糊PD参数自调整发酵pH控制器，并分别进行了控制实验，达到了预期效果。论文在结束时，对本课题的研究作了总结，指出了研究中存在的问题和不足，同时也简要说明了需要加深和改进的地方。关键词：嵌入式LPC2294TCP／口W曲pH温度发酵ABSTRACTMicr00rg觚

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