Abstract
在乙醇醱酵的過程中, 過高的乙醇濃度對菌體生長及乙醇生成速率均有抑制作用。本文前半部份研究利用通氣萃取(stripping) 的方法, 藉乙醇的高揮發席而除去之, 並討論通氣量與乙醇濃度之關係, 以及通氣對連續醱酵乙醇穩定狀態濃度之影響。對於此醱酵系統而言, 其輸出變數為菌體濃度、乙醇濃度及基質濃度。由於醱酵系統的多變性以及菌體濃度測量上的困難, 為考慮乙醇醱酵線上控制(on-line control)之實用性, 本文後半部份乃討論將輸出變數三項中取乙醇濃度及基質濃度兩項, 利用移動性模式參數估計(moving model parameter estimation), 獲得系統之瞬時數學模式, 再藉最適控制理論做不完全狀態回饋之次最適控制(incomplete state feedback suboptimal control)。首先以進料流速為控制變數, 再者, 由前半部份之講座顯示通氣能影響系統輸出變數, 因此亦討論保持定量進料流速, 而以通氣量為控制變數之情況。最後嘗試將系統分面兩個單一輸入單一輸出(single input single output)之子系統, 以進料流速控制基質濃度, 以通氣量控制乙醇濃度之控制方式。