生物發(fā)酵過程控制與優(yōu)化

1、生物發(fā)酵過程控制與優(yōu)化楊建新2014.10.8細(xì)菌群體的生長周期 停滯期 對(duì)數(shù)或指數(shù)生長期 靜止期（產(chǎn)生次級(jí)代謝產(chǎn)物）發(fā)酵條件的影響極其控制常規(guī)發(fā)酵條件：常規(guī)發(fā)酵條件：罐溫、攪拌轉(zhuǎn)速、攪拌功率、空氣流量、罐壓、液位、補(bǔ)料、加糖、油或前體、通氨速率和補(bǔ)水等。表征過程性質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)：表征過程性質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)：pH、DO、溶解二氧化碳、氧化還原電位、尾氣中的氧氣和二氧化碳含量、基質(zhì)（如葡萄糖）濃度、產(chǎn)物濃度、代謝中間體或前體濃度、菌濃等通過直接參數(shù)求得的間接參數(shù)：通過直接參數(shù)求得的間接參數(shù)：比增長速率、攝氧率（OUR）、二氧化碳釋放速率（CER）、呼吸商（RQ）、氧得率系數(shù)、氧體積傳質(zhì)速率、基質(zhì)消耗速

2、率、產(chǎn)物合成速率等碳源葡萄糖、乙醇、甘油、乳糖，構(gòu)建細(xì)胞形成產(chǎn)物 培養(yǎng)基中碳源濃度超過5%,細(xì)菌生長因細(xì)胞脫水而開始下降； 并且在某一濃度下，碳源會(huì)阻遏負(fù)責(zé)產(chǎn)物合成的酶，出現(xiàn)碳分解代謝物阻遏； 因此要控制碳源濃度； 控制方法：使補(bǔ)入碳源速率等于其消耗速率氮源 氨、硝酸鹽，合成氨基酸等 銨離子或某些氮源的積累會(huì)阻遏次級(jí)代謝產(chǎn)物的合成； 因此要控制氮的水平礦物鹽磷酸鹽、鎂鹽、錳鹽、鐵鹽、鉀鹽和氯化物 阻遏幾種次級(jí)代謝物的生物合成； 因此要控制濃度溫度對(duì)發(fā)酵的影響 保證酶活性的重要條件 微生物生長 產(chǎn)物合成最適溫度控制 變溫培養(yǎng)發(fā)酵中前期：稍高溫度促進(jìn)生長；生產(chǎn)期：稍低溫度維持較長生產(chǎn)期；后期：升溫

3、，促進(jìn)微生物分泌。pH的影響 酶活 基質(zhì)利用速率 細(xì)胞結(jié)構(gòu)pH選擇和控制 生長期和生產(chǎn)期可選不同pH。 pH上升超過最適值，意味著細(xì)菌處在饑餓狀態(tài)，可加糖調(diào)節(jié)； 糖過量又會(huì)使pH下降，可加堿或氨水調(diào)節(jié)。注：用pH控制加糖速率的缺點(diǎn)，是發(fā)酵中后期pH的變化不敏感，容易造成補(bǔ)料系統(tǒng)錯(cuò)亂。氧對(duì)發(fā)酵的影響 臨界氧：不影響呼吸所允許的最低溶氧濃度。 溶氧單位：空氣飽和度（%）； 在培養(yǎng)過程中，溶氧不是越高越好，過高的溶氧對(duì)生長可能不利；溶氧作為發(fā)酵異常的指標(biāo)操作故障或事故引起的異常：未及時(shí)開攪拌、攪拌發(fā)生故障時(shí)，溶氧比平時(shí)低很多；一次加油過量，使溶氧顯著降低；出現(xiàn)發(fā)酸現(xiàn)象：底物濃度過大，溶氧較低時(shí)產(chǎn)生乙

4、醇，并與有機(jī)酸反應(yīng)形成有酒香味的脂類污染雜菌：污染好氣菌，溶氧跌到0；污染不太好氧的雜菌，使生產(chǎn)菌受到抑制時(shí)，溶氧升高；溶氧作為控制代謝方向的指標(biāo)：如：發(fā)酵中前期好氣培養(yǎng)，后期轉(zhuǎn)為厭氣培養(yǎng)。又如：當(dāng)補(bǔ)料速度較慢和供氧充足時(shí)，糖完全轉(zhuǎn)化為酵母，二氧化碳和水；若補(bǔ)料速度過高，溶氧降到臨界值以下，便會(huì)出現(xiàn)糖的不完全氧化，生成乙醇，結(jié)果酵母產(chǎn)量減少。溶氧控制 發(fā)酵液中溶氧的任何變化都是氧的供需不平衡的結(jié)果； 發(fā)酵罐的供氧能力無論提得多高，若工藝條件不配合，還會(huì)出現(xiàn)溶氧供不應(yīng)求的現(xiàn)象。若有效利用現(xiàn)有的設(shè)備條件便能適當(dāng)控制菌的攝氧率。 控制攝氧率的方法：控制加糖或補(bǔ)料速度、改變發(fā)酵溫度、液化培養(yǎng)基、中間補(bǔ)

5、水、添加表面活性劑，能改善溶氧狀況和維持合適的溶氧水平。 增加氧在水中的飽和度：在通氣中摻入純氧、提高罐壓、改變通氣速率（在速率較大時(shí)，對(duì)溶氧提高不明顯，反而會(huì)增加泡沫） 提高設(shè)備的供氧能力：改善攪拌更有效。溶氧控制 例1：限制養(yǎng)分的供給以降低菌的生長速率，可達(dá)到限制菌對(duì)氧的大量消耗，從而提高溶氧水平； 例2：降低發(fā)酵溫度可得到較高的溶氧值。前提是對(duì)產(chǎn)物合成沒有副作用。溶氧控制措施的比較措施措施作用參數(shù)作用參數(shù)投資投資運(yùn)行成本運(yùn)行成本效果效果對(duì)生產(chǎn)的作用對(duì)生產(chǎn)的作用備注備注攪拌轉(zhuǎn)速氧的體積傳質(zhì)系數(shù)高低高好要避免過分剪切擋板氧的體積傳質(zhì)系數(shù)中低高好空氣流量氧在水中的飽和濃度、比界面面積低低低可能

6、引起泡沫罐壓氧在水中的飽和濃度中低中好溶解二氧化碳問題養(yǎng)分濃度需求中低高不肯定響應(yīng)慢表面活性劑氧的傳質(zhì)系數(shù)低低變化不肯定需實(shí)驗(yàn)確定溫度需求、氧在水中的飽和濃度低低變化不肯定不是常有用用流加糖控制溶氧 當(dāng)溶氧高于控制點(diǎn)時(shí)，糖閥加大，糖的利用需要消耗更多的氧，導(dǎo)致溶氧下跌； 反之，當(dāng)溶氧下降到控制點(diǎn)以下時(shí)，糖閥關(guān)小，甚至關(guān)閉，攝氧速率也會(huì)隨后降低，引起溶氧上升；補(bǔ)料策略補(bǔ)糖速率的最佳點(diǎn)與設(shè)備供氧能力有關(guān)： 設(shè)備供氧能力大的，補(bǔ)糖速率也需相應(yīng)加大，生產(chǎn)水平也相應(yīng)提高； 設(shè)備供氧能力差的，補(bǔ)糖速率也需相應(yīng)減小，生產(chǎn)水平也相應(yīng)降低；流加方法 一次大量 多次少量（大多數(shù)采納） 連續(xù)流加（快速、恒速、指數(shù)和

7、變速）補(bǔ)料時(shí)機(jī)的判斷 有用菌的形態(tài) 發(fā)酵液中糖濃度 DO濃度 尾氣中的氧和二氧化碳 攝氧率或呼吸商的變化根據(jù)攝氧率控制補(bǔ)料速率 攝氧率與基質(zhì)消耗速率之間存在線性關(guān)系； 根據(jù)尾氣中的氧濃度，可求得攝氧率； 調(diào)節(jié)補(bǔ)料速率使菌處于半饑餓狀態(tài)，以使發(fā)酵液有足夠的氧，從而獲得高生產(chǎn)速率?？刂萍犹撬俾蕘砭S持DO和pH例青霉素發(fā)酵： 在快速生長期加入過量葡萄糖會(huì)導(dǎo)致酸的積累和氧的需求大于發(fā)酵的供氧能力，加糖不足又會(huì)使發(fā)酵液中的有機(jī)氮當(dāng)做碳源利用，導(dǎo)致pH上升和菌量失調(diào)； 在生長期控制加糖速率來維持DO和pH 在生產(chǎn)期以DO為控制因素根據(jù)尾氣二氧化碳含量控制加糖速率例如青霉素發(fā)酵： 加糖會(huì)引起尾氣二氧化碳增加

8、和pH下降，這是因?yàn)樘潜焕卯a(chǎn)生有機(jī)酸和二氧化碳，并溶于水中，而使pH下降； 糖、二氧化碳和pH相關(guān)； 二氧化碳對(duì)糖濃度比pH敏感，故而根據(jù)尾氣二氧化碳釋放率控制加糖速率。根據(jù)乙醇釋放速率來調(diào)整補(bǔ)料速率 乙醇釋放速率受氧的供應(yīng)和葡萄糖的影響； 故可用乙醇釋放速率控制糖流加比生長速率的影響與控制 需要將殘?zhí)潜３衷谧钸m合的濃度； 測葡萄糖濃度或乙醇濃度和呼吸商。泡沫對(duì)發(fā)酵的影響及控制發(fā)酵過程中因通氣攪拌，發(fā)酵產(chǎn)生的二氧化碳以及發(fā)酵液中糖、蛋白質(zhì)和代謝物等穩(wěn)定泡沫物質(zhì)的存在，使發(fā)酵液含有一定數(shù)量的泡沫。發(fā)酵過程中泡沫的多寡與通氣攪拌的劇烈程度和培養(yǎng)基的成分有關(guān)。有利作用：泡沫的存在可以可以增加氣液接

9、觸表面，有利于氧的傳遞；不利作用：降低發(fā)酵罐的裝填系數(shù)增加了菌群的非均一性增加了染菌的機(jī)會(huì)引起逃液，招致產(chǎn)物損失消泡方式機(jī)械消泡： 罐內(nèi)法：消沫槳 罐外法：噴嘴消泡劑： 天然油脂 泡敵發(fā)酵終點(diǎn)判斷發(fā)酵終點(diǎn)的判斷標(biāo)準(zhǔn): 原材料與發(fā)酵成本占生產(chǎn)成本的主要部分的發(fā)酵品種：提高產(chǎn)率（kg/立方米/h）,得率（轉(zhuǎn)化率：kg產(chǎn)物/kg基質(zhì)），發(fā)酵系數(shù)(kg產(chǎn)物/立方米容積)/h發(fā)酵周期 下游提煉成本占生產(chǎn)成本的主要部分的發(fā)酵品種：提高產(chǎn)率、發(fā)酵系數(shù)、產(chǎn)物濃度注：體積產(chǎn)率：g產(chǎn)物/L發(fā)酵液/h發(fā)酵罐循環(huán)周期。發(fā)酵單位： g產(chǎn)物/L發(fā)酵液發(fā)酵罐循環(huán)周期 洗罐 配料 滅菌 接種 發(fā)酵 放罐補(bǔ)料分批培養(yǎng)中生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)

10、上的優(yōu)化 生物過程優(yōu)化大多是要解決多目標(biāo)問題，如產(chǎn)率、得率與產(chǎn)品質(zhì)量； 普通辦法是直接優(yōu)化經(jīng)濟(jì)效益，包括如下工序：發(fā)酵、過濾、提取和產(chǎn)物的終處理（如結(jié)晶）發(fā)酵過程的監(jiān)測 設(shè)定參數(shù)：罐溫、罐壓、通氣量、攪拌轉(zhuǎn)速、液位等； 狀態(tài)參數(shù)：pH、DO、溶解二氧化碳、尾氣氧含量、尾氣二氧化碳含量、粘度、菌濃等； 間接參數(shù)：攝氧率、二氧化碳釋放率、比生產(chǎn)速率、體積氧傳質(zhì)速率、呼吸商等生物過程控制特征 生物反應(yīng)器在很大程度上能自我調(diào)節(jié)：微生物有適應(yīng)環(huán)境的能力，故突然消失的反應(yīng)在生物過程中是不存在的，如遇條件不適，過程反應(yīng)會(huì)自然衰減。 有相當(dāng)長的時(shí)間常數(shù)，相對(duì)來說易于控制； 常采用基于事態(tài)（如啟動(dòng)補(bǔ)料的條件）的

11、（有反饋的意味）開環(huán)和前饋控制策略； 控制策略來自積累的經(jīng)驗(yàn)，有高度的特異性，需保密。對(duì)生物過程控制規(guī)范化的要求 GMP用于控制的生物過程建模為了進(jìn)行生物過程控制生物過程控制需要建立關(guān)聯(lián)所有重要的過程輸入（菌種、培養(yǎng)基、補(bǔ)料、環(huán)境條件）和過程輸出（生物量、產(chǎn)物、pH、溫度、DO、尾氣成分等）的模型。 生理模型 結(jié)構(gòu)模型 非結(jié)構(gòu)模型 黑箱或輸入輸出模型 傳統(tǒng)過程模型 線性黑箱模型 非線性黑箱模型用于控制的生物過程建模發(fā)酵過程估算技術(shù)現(xiàn)有生物反應(yīng)器的傳感器難以測量發(fā)酵狀態(tài)和進(jìn)程的生物量、基質(zhì)和次級(jí)代謝物濃度，但可以利用相關(guān)可測次級(jí)變量（如氣中的氧和二氧化碳）來估算和推斷難以測量的生物量、產(chǎn)物等初級(jí)

12、變量。 傳統(tǒng)的基于模型的估算 基于線性黑箱模型的估算 基于非線性黑箱模型的估算估算方法主要用于兩種不同目的 估算事先定義的模型結(jié)構(gòu)參數(shù)； 估算真實(shí)過程變量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 先決條件是建立準(zhǔn)確描述生物過程的動(dòng)態(tài)模型，模型的準(zhǔn)確性決定控制的有效性； 模型需要保密 自控系統(tǒng)的3大任務(wù)：生物過程控制、過程數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和過程數(shù)據(jù)分析。 先進(jìn)的優(yōu)化控制還未成熟，但可用于改進(jìn)提供給操作人員的信息質(zhì)量，提高自動(dòng)監(jiān)督水平。發(fā)酵過程的控制策略 發(fā)酵過程的PID控制 發(fā)酵過程的推理控制 發(fā)酵過程的適應(yīng)性（預(yù)估）控制 發(fā)酵過程的非線性控制 發(fā)酵的優(yōu)化和優(yōu)化控制 用于發(fā)酵監(jiān)督與控制的知識(shí)系統(tǒng) 工業(yè)規(guī)模的發(fā)酵故障分析系統(tǒng)發(fā)酵過程

13、的PID控制 反饋控制能很好的維持發(fā)酵條件，但不能保證發(fā)酵在最佳條件下運(yùn)行； 發(fā)酵過程隨時(shí)間變化的性質(zhì)使PID參數(shù)難以最佳化； 對(duì)付這種過程性質(zhì)非線性和隨時(shí)間變化的一種辦法是采用一種自動(dòng)調(diào)整PID控制策略。發(fā)酵過程的推理控制PI 控制器過程神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)例如：控制青霉素生長速率按既定程序進(jìn)行的PI控制器。PI控制器利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)估算器估算的生長速率估算值與預(yù)設(shè)值之間的誤差來調(diào)節(jié)碳源補(bǔ)入速率。發(fā)酵過程的適應(yīng)性（預(yù)估）控制 閉環(huán)發(fā)酵控制中的主要問題是控制參數(shù)的調(diào)整； 需要鑒別和在線改變隨發(fā)酵過程變化的參數(shù)； 因此需要自適應(yīng)控制器；發(fā)酵過程的非線性控制 發(fā)酵過程的基本性質(zhì)是非線性和參數(shù)非確定性； 建立非線性

14、控制器可改善控制性能； 非線性控制器技術(shù)還不成熟發(fā)酵的優(yōu)化和優(yōu)化控制 優(yōu)化：產(chǎn)率、成本、發(fā)酵周期； 目前發(fā)酵優(yōu)化主要憑經(jīng)驗(yàn)； 成功的關(guān)鍵：建立準(zhǔn)確描述過程的模型，和適當(dāng)?shù)膬?yōu)化程序。用于發(fā)酵監(jiān)督與控制的知識(shí)庫系統(tǒng) 運(yùn)用人工智能技術(shù)（專家系統(tǒng)、模糊控制等） 應(yīng)付不確定的事物，結(jié)合定量與定性或符號(hào)表達(dá)式，來再現(xiàn)老練的過程操作人員的操作； 可用作過程操作人員和管理人員的智能在線助手； 將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與期望數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，給出問題發(fā)生的可能原因以及糾正故障的辦法。工業(yè)規(guī)模的發(fā)酵故障分析系統(tǒng) 目的：減少操作人員監(jiān)督控制系統(tǒng)指示器的時(shí)間 操作工需要不間斷的監(jiān)督發(fā)酵過程，以判斷其運(yùn)行是否正常； 操作人員通過直接檢測

15、過程數(shù)據(jù)（如：pH、DO、尾氣二氧化碳和氧等）的變化來執(zhí)行監(jiān)察任務(wù)； 可采用基于模糊推理的故障檢測系統(tǒng)技術(shù)減少操作人員的監(jiān)督時(shí)間； 多元統(tǒng)計(jì)過程控制技術(shù)是基于數(shù)據(jù)庫的監(jiān)督發(fā)酵過程的方法，主要用于故障檢測和診斷。用于發(fā)酵診斷和控制的數(shù)據(jù)分析 生物過程輸入-輸出表示法 發(fā)酵測量與估算變量分類 代謝速率計(jì)算 不能直接測量的生物過程參數(shù)計(jì)算（觀察器與濾波器） 積分與平均數(shù)量計(jì)算 生理狀態(tài)變量的計(jì)算生物反應(yīng)器的輸入輸出表示法下位控制器（DCS）發(fā)酵罐（BR）基質(zhì)氧熱量基質(zhì)DO溫度機(jī)制流速氧傳質(zhì)速率熱傳遞速率操縱參數(shù)操縱參數(shù)環(huán)境參數(shù)環(huán)境參數(shù)生物過程的高級(jí)輸入輸出表示下位控制器（DCS）發(fā)酵罐（BR）產(chǎn)物基

16、質(zhì)氧熱量基質(zhì)(濃度)DO溫度基制流速氧傳質(zhì)速率熱傳遞速率操縱變量操縱變量（MV）環(huán)境變量環(huán)境變量（EV）生物量（BM）生理變量生理變量（PV）基質(zhì)消耗速率攝氧率熱釋放率產(chǎn)物生成速率BM：生物量PV：生理變量PSV：生理狀態(tài)變量IFB（內(nèi)反饋）：生物量影響環(huán)境變量的反饋回路產(chǎn)物濃度實(shí)例 利用二氧化碳釋放速率、耗氧速率和化學(xué)計(jì)量關(guān)系法計(jì)算基質(zhì)消耗速率、細(xì)胞生長速率、酶生產(chǎn)速率； 通過改變基質(zhì)添加速率可直接控制攝氧率，從而控制微生物的生長； 利用DO變化與OUR的指示，控制青霉素發(fā)酵的補(bǔ)料； 在新生霉素發(fā)酵中，利用熱的釋放，通過補(bǔ)料速率來調(diào)節(jié)比生長速率。生物過程的高級(jí)輸入輸出圖示內(nèi)容生物過程可用兩個(gè)

17、互相連接的部分表示：生物反應(yīng)器（BR）和生物量（BM）生物過程存在三種變量：操縱變量（MV）、環(huán)境變量（EV）和生理變量（PV）；常規(guī)控制系統(tǒng)由生物反應(yīng)器（BR）、環(huán)境變量（EV）和操縱變量（MR）構(gòu)成控制回路；高級(jí)控制系統(tǒng)除包含常規(guī)控制系統(tǒng)外，還考慮由生物量（BM）、環(huán)境變量（EV）和生理變量（PV）構(gòu)成的抽象內(nèi)反饋（IFB）回路。EV是BM的輸入，PV是BM的輸出。環(huán)境變量（EV）影響和控制生物量（BM）的輸出-生理變量（PV），內(nèi)反饋表示生物量（BM）的輸出（生理變量PV）影響環(huán)境變量（EV）的過程；對(duì)生物量（BM）與環(huán)境變量（EV）因果關(guān)系的了解，將會(huì)顯著提高控制性能。生物量、生理變量

18、和生理狀態(tài)變量 BM：生物量 PV：生理變量(代謝速率) PSV：生理狀態(tài)變量PV是BM的輸出，可能是表示生物量的信息，也可能是生理狀態(tài)信息。PSV是表示生理狀態(tài)的PV。例：低的基質(zhì)吸收率是BM輸出PV，它可能與生理狀態(tài)有關(guān)，也可能與生物量有關(guān)。用于表征生物過程的變量可測量的變量可測量的變量流速（操縱變量）流速（操縱變量）基質(zhì)流速、氧傳質(zhì)速率濃度和物理變量（環(huán)境變量）濃度和物理變量（環(huán)境變量）基質(zhì)濃度、溶氧、溫度、菌體濃度，產(chǎn)物濃度其它其它氧化還原電位、熒光計(jì)算變量計(jì)算變量代謝速率（生理變量）代謝速率（生理變量）基質(zhì)消耗速率、攝氧率二氧化碳釋放速率、生長速率濃度（環(huán)境變量）濃度（環(huán)境變量）基質(zhì)

19、濃度、菌體濃度、產(chǎn)物濃度比速率比速率比基質(zhì)消耗速率、呼吸強(qiáng)度；比二氧化碳釋放速度、比生長速度速率比速率比消耗與消耗之比 生產(chǎn)與生產(chǎn)之比 生產(chǎn)與消耗之比潛在消耗速率潛在消耗速率潛在基質(zhì)消耗速率潛在攝氧率限制程度限制程度基質(zhì)比消耗速率/潛在的基質(zhì)比消耗速率；氧比消耗速率/潛在的氧比消耗速率PSV（生理狀態(tài)變量）（生理狀態(tài)變量）生理和環(huán)境變量其它其它積分值積分值總氧氣、總二氧化碳平均值平均值平均得率、平均產(chǎn)率生理狀態(tài)變量（PSV） 比速率：消耗或生產(chǎn)速率與菌濃之比； 速率比：速率與速率之比 潛在消耗速率（PiUR）：使物質(zhì)i（比如基質(zhì)）濃度超過飽和濃度時(shí)，物質(zhì)i的比消耗速率會(huì)達(dá)到其最大值，此值即為物

20、質(zhì)i的潛在消耗速率； 限制程度：DiL=化合物i的比消耗速率/化合物i的潛在消耗速率？比速率比消耗速率：SiUR=化合物消耗速率/菌濃比葡萄糖消耗速率：SGUR=葡萄糖消耗速率/菌濃比氧耗速率（又稱呼吸強(qiáng)度）：SOUR=OUR/菌濃比生產(chǎn)速率：SiPR=化合物生產(chǎn)速率/菌濃比二氧化碳釋放速率：SCER=CER/菌濃比生長速率：SGR=生長速率（GR）/菌濃比生產(chǎn)速率：速率比消耗與消耗之比：氧消耗速率/葡萄糖消耗速率氨消耗速率/葡萄糖消耗速率生產(chǎn)與生產(chǎn)之比：細(xì)胞生長速率/二氧化碳釋放速率乙醇生產(chǎn)速率/二氧化碳釋放速率生產(chǎn)與消耗之比：細(xì)胞生長速率/葡萄糖消耗速率呼吸商：RQ=二氧化碳釋放速率/氧消

21、耗速率細(xì)胞生長速率/氨消耗速率產(chǎn)物得率=潛在消耗速率(PiUR) 使物質(zhì)i（比如基質(zhì)）濃度超過飽和濃度時(shí)，物質(zhì)i的比消耗速率會(huì)達(dá)到其最大值，此值即為物質(zhì)i的潛在消耗速率。限制程度DiL=化合物i的比消耗速率/化合物i的潛在消耗速率 DSL=基質(zhì)比消耗速率/潛在基質(zhì)比消耗速率 DOS=氧比消耗速率/潛在氧比消耗速率不能直接測量的生物過程參數(shù)計(jì)算對(duì)于一些關(guān)鍵生理變量（如代謝物生產(chǎn)速率）和環(huán)境變量（如菌濃），缺少快速、可靠和準(zhǔn)確的在線測量裝置，但能從可測變量（如DO或CER）,藉過程的數(shù)學(xué)模型來建立計(jì)算這類變量的方法。通常稱這些方法為在線狀態(tài)估算器在線狀態(tài)估算器或軟傳軟傳感器。感器。在線狀態(tài)估算器估算方法在線狀態(tài)估算器估算方法 元素平衡 經(jīng)驗(yàn)化學(xué)計(jì)算模型 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基于狀態(tài)估算的觀察器 只要