分享到:

微生物连续培养过程中非线性行为的分析与模拟

非线性行为是自然界普遍存在的现象,也是当今自然科学基础理论研究的重大课题之一。由于细胞内部结构、反应类型和时序的复杂性,细胞培养过程存在着复杂的非线性行为。本文以微生物连续培养生产1,3-丙二醇的模型(简记为MMCC)为研究对象,详细讨论了不同时滞对具有底物、产物抑制和代谢过量特征的微生物连续培养模型的非线性行为的影响。虽然已有的MMCC能定性地描述微生物发酵法生产1,3-丙二醇实验中出现的多态现象,但不能描述实验中出现的振荡现象。本文在已有的非线性模型中引入时滞,不仅能够解释多态问题,而且能够描述振荡行为,并阐述了混沌现象。主要研究成果有:1、 在第二章利用分叉理论结合数值计算给出了MMCC的静态分叉点曲线和Hopf分叉曲线,求出了多态存在的区域,并论述了Hopf分叉的方向和分叉出的周期解的稳定性。2、 第三章在MMCC中引入离散时滞,论述了时滞对MMCC的正平衡点的局部稳定性的影响。本章给出了存在Hopf分叉的操作参数区域,  (本文共88页) 本文目录 | 阅读全文>>

《微生物学通报》2010年02期
微生物学通报

微生物连续发酵模型及其应用综述

连续发酵是目前微生物发酵工程研究的方向之一。近年来,研究者对...  (本文共5页) 阅读全文>>

郑州大学
郑州大学

带有生长限制的微生物连续发酵系统的分支分析

在微生物连续培养系统中,微生物的生长速度对整个微生物培养过程有着至关重要的作用.本文研究了带有生长限制的微生物生长速度函数μ对微生物连续发酵模型的动力学行为的影响.与经典的Monod微生物生长速度函数不同的是,我们认为过量的培养液浓度与过量的产物浓度都会限制微生物的生长速度,此时这个三维系统会产生很多复杂的动力学现象.通过分析模型参数之间的关系可以发现,带有生长限制的微生物发酵系统最多出现两个正的平衡点.在平凡平衡点E0处,当系统参数发生变化时,其稳定性会随之改变并产生鞍结点分支.讨论系统的正平衡点的时,可以发现系统在正平衡点处将会产生跨临界分支,鞍结点分支以及Hopf分支.最后我们对Hopf分支进行了数值模拟,并计算了Hopf分支的第一Lyapunov系数l_1.  (本文共39页) 本文目录 | 阅读全文>>