本文以典型抗生素一青霉素的发酵过程为研究对象，对发酵过程的动力学模型参数辨识及发酵系统进行了研究，旨在实现对发酵过程的实时优化控制。具体研究如下： 根据青霉素发酵过程的自身特点，通过阅读消化大量国内外文献，建立一个合适的青霉素发酵过程动力学模型，并结合实验数据，采用单纯形法和龙格一库塔法对该模型参数进行了辨识。 通过对关键参数的检测方法和控制策略进行分析，提出合理的检测方法和控制策略。温度控制是青霉素发酵参数控制的难点，采用以发酵罐温度为主参数，夹套中水温度为副参数的串级控制来控制发酵温度，面临着对象的精确模型难以建立的困难：模糊控制是一种模糊集合论、模糊语言变量以及模糊逻辑推理为数学基础的新型计算机控制方法，实质是一种非线性控制，既具有系统化的理论，又有着大量实际应用背景。采用模糊控制具有不依靠对象的模型，控制动态响应好、超调小和鲁棒性强等优点。通过分析不同的温度控制方法，采用自适应模糊控制方案来控制发酵液温度，并通过实验进行了验证。 最后，对微生物发酵系统的下位机硬件电路的设计、制版和调试，上位机触摸屏界面设计以及上下微机的实时通讯设计。