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MATLAB生物化工計算與模擬

  • 作者:劉俏
  • 出版社:化學工業
  • ISBN:9787122314314
  • 出版日期:2018/07/01
  • 裝幀:平裝
  • 頁數:135
人民幣:RMB 49 元      售價:NT$ 220.5
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內容大鋼
    MATLAB作為一款高性能數值計算軟體,以其易學易用功能為生物化工領域解決數值計算問題提供了便捷的解決方案。劉俏著的《MATLAB生物化工計算與模擬》從解決生物化工及相關領域的實際問題出發,以MATLAB R2016b版本為平台,通過近百個實例,詳盡介紹了用MATLAB實現?反應、微生物反應、化工傳熱及傳質過程的數據分析與統計、參數計算與優化、動力學模擬、模型參數估計的方法與技巧。全書內容包括MATLAB入門基礎、線性與非線性方程(組)求解、符號微分與積分、數值微分與積分、數據插值與擬合、無約束與有約束的線性及非線性規劃等內容。涵蓋了MATLAB符號運算工具箱、曲線擬合工具箱、優化工具箱、統計工具箱、生物過程模擬工具的應用。
    本書適合生物化工及相關領域MATLAB的初、中級讀者,可供高等院校生物工程、化學工程、環境工程、製藥工程、食品工程及相關專業師生閱讀參考,也可供相關領域科研人員自學與參考。

作者介紹
劉俏

目錄
第1章  MATLAB基礎
  1.1 MATLAB工作環境
    1.1.1 MATLAB窗口
    1.1.2 M文件的編輯調試環境
    1.1.3 在線幫助
  1.2 數學運算
    1.2.1 基礎運算
    1.2.2 數組及運算
  1.3 繪圖功能
    1.3.1 基本圖形
    1.3.2 對數坐標圖形
    1.3.3 函數繪圖
    1.3.4 雙軸繪圖
  1.4 數據導入與導出
    1.4.1 數據導入
    1.4.2 數據導出
第2章  線性與非線性方程(組)的應用
  2.1 線性方程組
    2.1.1 細胞反應的元素衡算
    2.1.2 細菌共存數的確定
    2.1.3 多級逆流萃取理論級數的確定
  2.2 非線性方程(組)
    2.2.1 應用基礎
    2.2.2 汽液平衡組成及泡點溫度的確定
    2.2.3 分批培養過程細胞濃度的確定
    2.2.4 換熱器組溫度的優化
    2.2.5 傳熱過程流量的調節
第3章  微分模型的應用
  3.1 微分的解析解
    3.1.1 微分方程與微分函數的解析解
    3.1.2 連續攪拌反應器最大稀釋率的確定
    3.1.3 ?底物抑制動力學方程及最佳底物濃度的確定
    3.1.4 發酵培養基最佳配方的確定
  3.2 微分方程數值解
    3.2.1 應用基礎
    3.2.2 細胞生長動力學模擬
    3.2.3 細胞分批培養過程動力學模擬
    3.2.4 有/無菌體死亡的細胞生長與基質消耗的動力學模擬
    3.2.5 恆速流加細胞分批培養過程的動態模擬
第4章  積分模型的應用
  4.1 符號積分
    4.1.1 應用基礎
    4.1.2 均相?促反應時間的確定
  4.2 數值積分
    4.2.1 應用基礎
    4.2.2 均相?促反應時間的確定
    4.2.3 乳糖在平推流反應器中水解的A/F的確定
    4.2.4 高濃度氣體吸收傳質單元數的計算
第5章  數據插值與擬合
  5.1 數據插值

    5.1.1 一維與二維插值
    5.1.2 折光率與乙醇質量分數的估算
    5.1.3 發酵時間與青黴素濃度的估算
  5.2 數據擬合——曲線擬合工具箱(Curve Fitting Toolbox)的應用
    5.2.1 Curve Fitting Toolbox的交互環境
    5.2.2 多項式擬合——反應物分壓與反應時間關係模型
    5.2.3 有理式擬合——無抑制的細胞生長動力學模型
    5.2.4 冪函數擬合——強制對流傳熱關聯式及反應級數的確定
    5.2.5 自定義方程擬合——有/無抑製劑的?反應動力學模型
第6章  優化工具箱(Optimization Toolbox)的應用
  6.1 線性規劃
    6.1.1 無約束與有約束線性規劃
    6.1.2 污水系統處理費用最小值的確定
  6.2 非線性規劃
    6.2.1 無約束與有約束非線性規劃
    6.2.2 保溫層厚度的優化
    6.2.3 發酵生產年利潤最大化的確定
  6.3 優化工具箱圖形用戶界面(GUI)
    6.3.1 GUI優化工具的啟動與使用
    6.3.2 無約束優化(fminunc/fminsearch求解器)
    6.3.3 有約束優化(fmincon求解器)
    6.3.4 線性規劃(linprog求解器)
    6.3.5 非線性最小二乘優化(lsqnonlin求解器)
    6.3.6 遺傳演算法優化(ga求解器)
    6.3.7 遺傳演算法優化發酵過程體積溶氧傳遞係數(ga求解器)
第7章  細胞反應動力學模型參數的估計
  7.1 細胞反應動力學研究方法
  7.2 洋蔥伯克霍爾德菌分批發酵動力學研究
    7.2.1 模型建立與模型參數估計方法
    7.2.2 模型參數初始值的估計
    7.2.3 動力學模型參數的估計
第8章  生物系統模擬工具(SimBiology)的應用
  8.1 ?反應動力學模擬
    8.1.1 可逆?反應動力學模擬
    8.1.2 有抑製劑的?反應動力學模擬
  8.2 細胞反應動力學模擬
  8.3 細胞反應模型參數的估計
參考文獻

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