利用葡萄糖生物传感器测定发酵过程中微生物菌体的数量和菌体的生长情况，对发酵过程的控制和发酵产品的品质控制具有十分重要的意义，本文研究探讨了利用葡萄糖生物传感器，测定发酵过程中微生物活细胞的方法及测定条件。

针对我国发酵企业规模相对较小而控制要求较高的情况,开发了适用于发酵过程优化控制的低成本、开放型、高性价比的集散控制系统.硬件采用分层阶递的分布式结构,软件采用面向对象的模块式编程方法.针对非线性、时变、大滞后的发酵过程,将智能控制技术融入传统的集散控制系统中.采用模糊控制、专家系统与常规控制相结合的技术,设计了罐温复合模糊控制系统、PH参数自调整模糊控制系统、溶氧变区域专家控制系统.控制精度与常规控制方法相比提高50%.自主研制、开发的FPC2000发酵过程集散控制系统具有方便、灵活、易用、简单、可靠、高性能的特点,已在10多家单位成功地推广应用.

为有效降低多阶段发酵过程硬分类缺陷而导致的误报和漏报率,本文提出了一种基于扩展核熵负载矩阵的阶段划分策略.首先,将发酵过程的三维训练数据按批次方向展开成二维数据矩阵,对每个时间片矩阵进行核熵成分分析（kernel entropy component analysis,KECA）得到其主元和负载矩阵,根据所得主元个数实现操作阶段的第1步划分;之后将时间片矩阵添加到核熵负载矩阵当中得到扩展核熵负载矩阵,计算各扩展负载矩阵间的相似度,并用模糊C–均值方法对其进行第二次阶段划分.通过增加对体现生产过程改变的时间指标的考虑,有效克服了硬化分的不足,避免了跳变点错分的情况.最终将整个生产操作过程划分为不同的稳定阶段和过渡阶段,并在划分的每一阶段中分别建立KECA监测模型;最后利用青霉素发酵仿真平台和大肠杆菌生产白介素–2数据进行实验.实验结果表明该...