梁云峰，谷凤民，虎恩典，郭学东

LIANG Yun-feng, GU Feng-min, HU En-dian, GUO Xue-dong

（宁夏大学 机械工程学院，银川 750021）

0 引言

温度是抗生素发酵过程中最重要的过程参数之一，发酵罐温度的控制是发酵控制过程中的一个重要环节，其控制精度直接影响到发酵的成败。但是，由于发酵过程中的温度是具有很大的滞后性、时变性和非线性的受控对象，再加上发酵过程中温度的变化规律因培养菌种的不同而不同，因此控制比较困难。传统的PID控制已不适用于该控制对象。根据该厂的控制系统的现状和抗生素生产的工艺要求，将PID控制和模糊控制相结合起来的参数自整定模糊PID控制用于发酵罐的温度控制，实现在线修正PID参数。

1 发酵罐温度的检测和数学模型的建立

1.1 发酵罐温度的检测

温度的检测采用TTR-Pt100一体化温度变送器，其由传感器和变送器两部分组成，安装于发酵罐侧壁，输出与温度成正比的4～20mA直流电流信号。根据厂家的要求，发酵罐的温度控制偏差为：±0.5℃。发酵罐温度是通过蛇形管间接冷却控制的，通过控制调节阀的开度，来改变通过调节阀冷却水的流量，达到温度控制的目的。

1.2 发酵罐温度数学模型的建立

发酵过程中，随着微生物菌种对培养基的利用和机械搅拌作用将产生一定的热量，同时，发酵罐的罐壁散热和水分蒸发也会带走一些热量，总之，发酵过程中产生的热量，叫做发酵热。发酵热包括生物热Q生物、搅拌热Q搅拌、蒸发热Q蒸发和辐射热Q辐射等，是引起发酵过程中温度变化的原因。……