检索结果-内蒙古大学图书馆

计算机集成制造系统 2019年第10期25卷 2587-2598页

作者：李春芝同淑荣王克勤西北工业大学管理学院

为建立能够同时利用工业过程运行数据的计数和计量信息的过程优化与控制方案,对放宽的连续抽样方案(CSP-2)进行重新设计,提出基于过程合格品率估计的最优CSP-2边界方案(OCSP-2)。OCSP-2中的检验方案是满足稳态过程质量控制需求的所有可... 详细信息

为建立能够同时利用工业过程运行数据的计数和计量信息的过程优化与控制方案,对放宽的连续抽样方案(CSP-2)进行重新设计,提出基于过程合格品率估计的最优CSP-2边界方案(OCSP-2)。OCSP-2中的检验方案是满足稳态过程质量控制需求的所有可行检验方案的边界方案,能够对恶化和改善两类过程波动均实施加严控制。在此基础上,构建了边界恒等式和等值面恒等式求解检验方案参数。在不增加检验工作量的前提下,OCSP-2利用数据的计数信息驱动检验方案运行,利用数据的计量信息估计过程质量及其置信下限。OCSP-2能够并行地完成过程质量水平判断、检验方案的执行与中止判断、质量控制策略调整等多项过程优化与控制任务。通过企业应用案例验证了OCSP-2方案的有效性和可行性。

关键词：过程优化与控制稳态过程平均检出质量连续抽样检验

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于多尺度在线变量组合优化策略强化毕赤酵母表达异源蛋白的研究

基于多尺度在线变量组合优化策略强化毕赤酵母表达异源蛋白的研究

引用

作者：李腾扬州大学

学位级别：硕士

甲醇营养型毕赤酵母(Methylotrophic Pichia pastoris)作为真核生物模式菌株,已被美国FDA认定为“公认安全”(Generally Recognized As Safe,GRAS)微生物。同时,该表达系统还具有分子遗传操作简单、易实现高细胞密度培养和异源蛋白表达... 详细信息

甲醇营养型毕赤酵母(Methylotrophic Pichia pastoris)作为真核生物模式菌株,已被美国FDA认定为“公认安全”(Generally Recognized As Safe,GRAS)微生物。同时,该表达系统还具有分子遗传操作简单、易实现高细胞密度培养和异源蛋白表达量高等诸多优势,因此被认为是一种实现食药用蛋白异源高效表达的理想底盘细胞工厂。然而,利用重组毕赤酵母表达异源蛋白过程中,关键状态变量-碳源浓度、溶解氧浓度(dissolved oxygen concentration,DO)和细胞生长之间相互作用、相互影响,无法同时实现对上述状态变量的最优化控制,严重制约了异源蛋白的高效表达。针对于上述问题,本论文以不同表型(甲醇利用快/慢型,Mut+/S)重组毕赤酵母的发酵过程(甘油流加和甲醇诱导)为研究对象,探讨并建立与之相对应的多尺度在线变量组合优化控制技术,旨在最大限度地提高异源蛋白的生产水平。该论文的主要研究结果如下:(1)本论文首先以表达人源溶菌酶(hLYZ)的Muts型毕赤酵母为研究对象,针对甘油流加期内形成“DO充足-甘油受限”培养环境有利于快速实现细胞的高密度培养,但细胞若长期处于“高DO”环境又会导致胞内活性氧(ROS)发生严重积累,进而破坏细胞骨架、诱导细胞死亡的难题,提出了一种新型的DO和甘油浓度周期控制策略,即间歇性将培养环境从“氧气充足-甘油受限”(4.5 h)切换至“氧气受限-甘油充足”(1h),并进行5次完整的循环。最终,采用该周期控制策略时,1)在甘油流加阶段内,通过抑制胞内ROS的严重积累(<48.39 FI/g-DCW),获得了最高的细胞浓度(143.02g-DCW/L)和最低的维持代谢系数(0.0400 1/hvs0.0560 1/h);2)毕赤酵母细胞适应甲醇环境所需时间大幅缩短;3)在后续的甲醇诱导阶段,用于甲醇代谢的关键酶活性(醇氧化酶-AOX、甲醛脱氢酶-FLD和甲酸脱氢酶-FDH)和甲醇消耗速度显著增强;4)采用相同的甲醇诱导策略时,hLYZ活性达到了 2.45×10～5IU/mL的最高水平,比对照组提高了 2倍。此外,将上述周期控制策略应用于毕赤酵母生产其它几种异源蛋白的发酵过程中,验证了其通用能力。(2)以表达融合蛋白HSA-GCSFm的Mut+型毕赤酵母为研究对象,针对甲醇诱导期内形成“DO充足-甲醇受限”培养环境有利于提高异源蛋白的表达效率,但采用传统DO-stat策略形成上述培养环境时又存在严重且持续的DO震荡现象,进而抑制目标蛋白持续高效表达的难题,本论文提出了一种基于指数流加和DO-stat控制相结合的改良型DO-stat控制策略。最终,采用该控制策略时:1)DO的振荡幅度可有效地控制于狭窄且稳定的水平(～20%);2)甲醇消耗速度得到了显著提升(0.0237-0.0281 g-MeOH/g-DCW/hvs0.0324g-MeOH/g-DCW/h);3)细胞维持代谢系数(0.0126g-MeOH/g-DCW/h vs 0.0195 g-MeOH/g-DCW/h)和细胞死亡率(12.92%vs 17.88-27.84%)均处于最低水平;4)甲醇代谢途径中关键酶活性处于最高水平;5)HSA-GCSFm浓度达到了 0.44 g/L的最高水平,比对照提高了 46-238%。(3)以表达甜蛋白monellin的Muts型毕赤酵母为研究对象,针对甲醇诱导期内所存在的关键技术难题,即当采用传统的甲醇单独流加策略并控制甲醇浓度在最优化/充足水平(5-10g/L)时,由于甲醇具有较高的燃烧焓,发酵液中的溶解氧浓度(DO)长期处于接近于零的受限状态。此时,胞内有毒代谢产物甲醛会发生大量积累,最终导致异源蛋白表达效率较低。为解决上述问题,本论文基于山梨醇具有较低的燃烧焓,提出了一种智能化、自动化地甲醇/山梨醇共混流加模型。该流加策略的控制原理:1)通过采用甲醇ON-OFF控制模式将甲醇浓度维持在5-10 g/L的充足水平以增强甲醇诱导强度;2)利用改良型的DO-stat模型调节山梨醇的流加速度,以达到控制DO于充足水平(5-15%)的目标。最终,在此诱导策略下,1)用于细胞维持代谢的甲醇代谢流处于最低水平(0.011 1/hvs 0.018-0.026 1/h);2)胞内和胞外蛋白酶分泌被显著抑制;3)用于monellin蛋白生物合成的主要能量再生途径从甲醇异化途径转移到了 TCA循环途径;4)获得了 2.45 g/L的最高甜蛋白monellin浓度,是甲醇单独流加策略的2.35-4.53倍。

关键词：毕赤酵母发酵关键状态变量碳代谢过程优化与控制

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

协同优化氮源与溶解氧浓度强化裂殖壶菌高效生产DHA

协同优化氮源与溶解氧浓度强化裂殖壶菌高效生产DHA

引用

作者：李天翼扬州大学

学位级别：硕士

二十二碳六烯酸（docosahexaenoic acid,DHA）因其具有降低胆固醇,辅助降低甘油三酯和促进体内代谢等诸多功效而受到广泛的关注。目前,在众多的DHA生产者中,海洋微生物裂殖壶菌（Schizochytrium sp.）由于具有易实现高密度培养、DHA产... 详细信息

二十二碳六烯酸（docosahexaenoic acid,DHA）因其具有降低胆固醇,辅助降低甘油三酯和促进体内代谢等诸多功效而受到广泛的关注。目前,在众多的DHA生产者中,海洋微生物裂殖壶菌（Schizochytrium sp.）由于具有易实现高密度培养、DHA产量高和菌种已获得美国食品和药物管理局（FDA）的安全批准等特点,被认为是最理想和最高效的DHA生产者之一。然而,利用Schizochytrium sp.高密度发酵生产DHA的过程中,关键状态变量溶解氧浓度（dissolved oxygen concentration,DO）、氮源浓度和细胞繁殖彼此之间互相耦联互相影响,想要将上述各类关键状态变量同时控制在最佳水平无疑是难以实现的,这严重阻碍了DHA的高效生产。针对以上所述问题,本论文拟用裂殖壶菌Schizochytrium sp.S31为此次实验的研究对象,系统探究了不同氮源流加模式、DO控制和细胞生长条件下,裂殖壶菌生产DHA过程中发酵性能的变化规律,旨在建立与之相适应的多变量组合优化控制策略,以最大限度地提升Schizochytrium sp.S31对DHA的生产效率。该论文的主要研究结果如下: （1）在最优葡萄糖浓度（100 g/L）的条件下,通过改变氮源（酵母浸出物）添加量的方式,探究了在5-L机械搅拌式发酵罐规模下不同初始碳氮比（14:1、10:1、6:1和2:1）条件下利用Schizochytrium sp.S31生产DHA过程中的发酵性能。结果表明:1)当采用初始碳氮比为10:1时,细胞浓度和DHA浓度均达到17.45 g/L和0.93g/L的较高水平,远高于2:1（8.87 g/L和～0 g/L）和14:1（14.05 g/L和0.46 g/L）的水平;2)尽管采用初始碳氮比为6:1时,最终的细胞浓度（20.65 g/L）和DHA产量（0.99 g/L）均稍高于初始碳氮比为1:10的批次,但DHA浓度仅比10:1批次的高0.06g/L（6.45%）,这严重破坏了DHA生产过程的经济性能（大量昂贵氮源的添加）。故此,本论文将Schizochytrium sp.S31生产DHA过程中的最优初始碳氮比控制在10:1。（2）针对裂殖壶菌生产DHA过程中所存在的传统氮源（酵母浸出物和蛋白胨等）成本昂贵的问题,本文以半固态废弃毕赤酵母（Pichia pastoris）细胞作为实验原料,成功开发了一种有效且经济的氮源替代物,并将其应用至DHA的发酵过程且全程控制氮源浓度于充足水平（氨基氮～0.5 g/L）,短时间内实现了Schizochytrium sp.细胞的高密度培养（细胞干重～103.75 g/L）。然而,在后续的油脂积累阶段,由于高密度裂殖壶菌细胞具有高耗氧特性,导致氮源浓度和DO两者之间相互影响相互耦联,同时将上述状态变量控制在最优水平存在困难,可行的控制策略只有以下两种形式:“DO充足-氮源受限”和“DO受限-氮源充足”。因此,本文系统比较了上述两种策略下DHA的生产性能。结果表明,当实施“DO充足-氮源受限”的控制策略时:1)用于细胞维持代谢的葡萄糖代谢流处于最低水平（0.012 1/h vs 0.017 1/h）,且DHA生物合成途径中的关键酶活性均得到提升;2)DHA浓度提升为12.81 g/L,相较于对照组“DO受限-氮源充足”提高了57.76%。（3）上述“DO充足-氮源受限”控制策略虽然可一定程度上提高DHA的生产性能,但是使用该控制策略时,由于氮源持续匮乏、DO一直维持在过量水平,进而引起活性氧（ROS）的大量积累,最终破坏DHA的生产性能。针对于此,本文提出了一种新型的周期性氮源/DO控制策略以期解决上述问题,即按照一定周期性将发酵环境由“DO充足-氮源受限”（T1≈6 h）切换为“DO受限-氮源充足”（T2≈4 h）,并维持9个周期/循环。最终,采用该周期控制策略时:1)细胞内ROS的积累得到了有效地抑制（251.24 vs 175.66 FI/g-DCW）;2)细胞生长及葡萄糖消耗速度得到一定程度提升,且DHA生物合成途径中的关键酶活性均达到最高;3)DHA浓度较对照组提高30%以上,达到23.19±1.29 g/L的最高水平。

关键词：裂殖壶菌发酵 DHA 碳氮比过程优化与控制

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

唐钢第一炼钢厂新建150t RH精炼装置顶枪控制系统

唐钢第一炼钢厂新建150t RH精炼装置顶枪控制系统

引用

全国冶金自动化信息网建网30周年大会暨2007年会

作者：李菱赵志鹏西安交通大学工业自动化系西安交通大学工业自动化系

本文介绍了项目基础自动化基本情况和控制系统网络配置,着重介绍顶枪的加热,升降控制功能、顶枪的定位控制和安全控制策略,以及当今精炼最先进的真空吹氧技术,对顶枪阀站PID串级控制和冷却水流量差算法做了较为详尽的讨论。实践证明该... 详细信息

本文介绍了项目基础自动化基本情况和控制系统网络配置,着重介绍顶枪的加热,升降控制功能、顶枪的定位控制和安全控制策略,以及当今精炼最先进的真空吹氧技术,对顶枪阀站PID串级控制和冷却水流量差算法做了较为详尽的讨论。实践证明该系统在实际生产中具有良好的性能[1]。

关键词： RH真空处理顶枪运动控制过程优化与控制

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：