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.
