发酵过程是过程控制研究的一类重要对象,对发酵过程控制的研究是发酵专业和控制专业面临的重要课题。发酵过程控制存在几个重要问题:难以建立发酵过程精确的数学模型;发酵过程生物参数难以在线测量;发酵过程的优化控制停留在经验水平;发酵过程pH值、溶解氧等参数难以自动控制;半连续发酵过程中难以进行补料控制等。文章针对这些问题,着重研究了pH值的控制、生物参数的在线测量和过程的优化控制等问题。　　首先在实验室DS-50L发酵罐上对木薯酒精发酵工艺进行了实验研究,确定了木薯酒精间歇发酵的工艺,使酒精浓度达到12.7°,淀粉出酒率50％。从工艺机理出发对酒精发酵进行了初步的优化控制研究,分析了搅拌速度、pH值、添加营养盐、发酵温度对发酵过程的影响,给出了较优化的参数,提高了酒精的生产效率。接着针对发酵过程生物参数不能在线测量问题,使用软测量技术对木糖醇发酵过程构建软传感器来在线估计底物浓度和木糖醇浓度,为发酵过程的优化控制和及时结束发酵提供了依据。使用未经训练的数据对软传感器的性能进行检验,取得了很好的逼近效果。最后针对pH过程的强非线性,从化学方程式入手,根据多模型的思想推导出pH过程的四式模型,并将四式模型的逆模型作为控制器对pH过程进行跟踪控制,仿真结果表明,此方案有较好的控制效果。