连续发酵复杂动力系统参数辨识与鲁棒性分析

发布时间：2021-02-03 03:26

　　本文以甘油为底物、采用微生物歧化方法生产1,3-丙二醇的连续发酵过程为背景,基于连续发酵酶催化动力学模型,考虑胞外甘油在还原路径中的三种不同的跨膜运输方式,建立连续发酵酶催化复杂动力系统,并研究系统的基本性质。基因调控连续发酵动力系统的建立和研究为实验上采用基因敲除等技术培养高产量新菌种提供理论指导。本课题受到国家“十五”科技攻关计划项目“发酵工程生产1,3-丙二醇”（编号为2001BA708801-04）和国家高技术研究发展计划（863计划）“生物柴油与1,3-丙二醇的联产工艺”（编号为2007AA022208）的资助。此项研究将为实现1,3-丙二醇的产业化生产提供理论指导,因此,该项目研究具有重要的理论意义与应用价值。本论文的研究内容与取得的主要结果可概括如下:1、对还原路径中克雷伯氏菌胞外甘油和胞内1,3-丙二醇的跨膜运输机理进行分析和推断。在假设胞内1,3-丙二醇的跨膜运输方式为主被动结合的条件下,分别考虑胞外甘油的三种不同的跨膜运输方式（主动、被动、主被动结合）,根据米氏方程建立连续发酵酶催化复杂动力系统及其参数辨识模型,证明了系统的基本性质（解的存在性和唯一性）和辨识模型的... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：51 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 微生物发酵法研究概况
        1.1.1 微生物发酵过程简介
        1.1.2 微生物发酵生产1,3-丙二醇的研究现状
    1.2 参数辨识问题及其优化算法简介
    1.3 生物鲁棒性研究概况
    1.4 本文的主要工作
2 预备知识
    2.1 常用的几类速度函数
    2.2 微生物连续发酵动力学模型
        2.2.1 厌氧微生物中甘油发酵的代谢途径
        2.2.2 连续发酵过量动力学模型
        2.2.3 连续发酵酶催化动力学模型
    2.3 微分动力系统的稳定性
    2.4 非线性动力系统的鲁棒性分析
3 连续发酵复杂动力系统的参数辨识与鲁棒性分析
    3.1 连续发酵复杂动力系统及其性质
        3.1.1 连续发酵复杂动力系统
        3.1.2 连续发酵复杂动力系统的性质
    3.2 参数辨识模型的数值算法与结果
        3.2.1 连续发酵复杂动力系统的参数辨识模型
        3.2.2 数值算法与结果
    3.3 连续发酵复杂动力系统的鲁棒性分析
        3.3.1 生物系统鲁棒性的数学研究方法
        3.3.2 鲁棒性数值结果
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]遗传改造Klebsiella pneumoniae提高1,3-丙二醇产量的研究进展[J]. 田平芳,谭天伟.  化工进展. 2008(03)
[2]基因工程技术在1,3-丙二醇生产中的应用及研究进展[J]. 蔡忠贞,刘宏娟,张建安,刘德华,张富春.  现代化工. 2007(S2)
[3]生物鲁棒性的研究进展[J]. 朱炳,包家立,应磊.  生物物理学报. 2007(05)
[4]基于鲁棒性分析的PROMETHEE参数推断方法[J]. 孙世岩,邱志明,王航宇.  武汉理工大学学报(信息与管理工程版). 2007(06)
[5]甘油歧化为1,3-丙二醇的代谢及关键酶研究进展[J]. 田平芳,谭天伟.  生物工程学报. 2007(02)
[6]克雷伯肺炎杆菌1,3-丙二醇氧化还原酶基因克隆及表达条件研究[J]. 曲荟锦,王凤寰,田平芳,谭天伟.  工业微生物. 2007(01)
[7]克雷伯氏杆菌发酵生产1,3-丙二醇的代谢通量优化分析[J]. 张青瑞,修志龙,曾安平.  化工学报. 2006(06)
[8]微生物连续培养非线性动力系统的性质及最优性条件[J]. 李晓红,冯恩民,修志龙.  工程数学学报. 2006(01)
[9]微生物间歇发酵非线性动力系统的性质及最优控制[J]. 李晓红,冯恩民,修志龙.  运筹学学报. 2005(04)
[10]编码1,3-丙二醇氧化还原酶基因的克隆和表达[J]. 迟乃玉,刘长江,刘英昊,张庆芳,郑学仿.  微生物学报. 2003(06)



本文编号：3015828