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微生物发酵过程具有高度的非线性和时变性,其内在机理非常复杂。一些重要的过程变量不能在线测量,导致发酵过程的建模和控制更为复杂。传统的解析式模型很难用于发酵过程的优化控制。预测控制通过在线反复优化和反馈校正进行最优控制,对模型要求低,在线计算方便,对复杂环境的适应性胜过传统的最优控制。预测函数控制(PFC)比传统的预测控制更注重控制量的结构,即把控制输入看作若干选定的基函数的线性组合,优化确定组合的权值,在线计算量小。预测控制在化工、冶金和石油加工等过程取得了成功的应用,但在发酵过程应用很少