波浪式生物反应器pH控制中PID控制算法的研究

• 作者: 余明 向劲松 吴太虎 张广 李良喆 王春晨 陈锋
• 来源期刊: 医疗卫生装备
• 学科: 医学
• 关键词: 波浪式生物反应器 分段式变增益PID 仿真实验 四区段变增益PID pH调节
• 年，卷（期）: 2018,（10）
• 所属期刊栏目: 研究与设计
• 页码范围: 6-9,13
• 页数: 5页
• 分类号: R318|Q-33
• 字数: 3398字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7687/j.issn1003-8868.2018.10.006

摘要

目的:设计一种快速高效的波浪式生物反应器pH控制方法,缩短pH调节时间,并降低调节过程的系统超调.方法:根据pH调节特性,设计一种分段式变增益PID(proportion-integration-differentiation)控制算法,并通过仿真实验与传统PID控制进行对比,验证算法的有效性.结合波浪式生物反应器细胞培养的实际情况对该算法进行改进,得到四区段变增益PID控制算法,通过实际实验验证改进算法的有效性.结果:仿真实验表明分段式变增益PID控制相较于传统PID控制调节速度快且系统超调小;实际实验表明四区段变增益PID控制能迅速将pH调节到设定范围内,且稳定性好、精确度高.结论:四区段变增益PID控制能够对pH控制起到很好的调节作用,满足波浪式生物反应器细胞培养过程中对pH控制的要求.