技术领域本发明属于自动化控制技术领域，具有涉及一种基因调节连续发酵混杂动力系统。
背景技术：
在国际石油资源枯竭的情况下，生物柴油是一种很环保的替代品，但它在消耗中会产生含有大约10％甘油的副产品，这使得甘油产量过剩，大量的甘油可以转化为十分有用的1，3-丙二醇(1，3-PD)。通过微生物发酵的方法把甘油转化为1，3-PD具有易操作、低耗能、无污染的优点，自然界中存在能将甘油转化为1，3-PD的几种微生物，其中克雷伯氏杆菌(Klebsiellapneumoniae)和丁酸梭状芽孢杆菌(Clostridiumbutyricum)具有较高的转化率和1，3-PD生产能力，因而受到更多的关注。但丁酸梭状芽孢杆菌要求严格的厌氧条件，而克雷伯氏杆菌属于兼性菌，其生化特性与大肠杆菌(E.coli)非常相近，这就为菌种的基因改良和利用基因工程构建新的菌种提供了便利，故其被广泛地用于研究甘油生物歧化生产1，3-丙二醇。共有三种培养方式：连续培养.间接培养以及批式流加培养。连续发酵相对于另外两种发酵方式具有工业化易操作的优点，具有很强的生产强度，适合大规模生产，而这种发酵方式生产出来的1，3-PD浓度低，所以如何提高连续发酵的产物浓度成为我们所要关注的问题。甘油由微生物发酵产生1，3-PD是一个复杂的过程，可以用微分方程的形式描述为多维非线性复杂动力系统。通过辨识参数我们可以找到连续发酵的最佳代谢路径，从而改良生产工艺。1994年，Zeng等人建立了过量动力学模型描述底物消耗和产物的生成。2000年，修志龙等人采用修正后的过量动力学模型描述了连续和间歇发酵过程，预测了连续发酵过程中出现的多态现象。2008年，孙亚琴等人首次提出了包括胞内三种物质的甘油生物歧化1，3-PD过程的还原途径酶催化模型，这个动力系统除了描述细胞外物质浓度变化外，还考虑了细胞内还原路径上的两种主要酶的催化作用。近年来一些人对甘油代谢过程中的dha调节子建立了基因调控网络，给出了基因表达的全局调控定量分析模型。2013-2014年出现对间歇发酵的酶催化与基因调节混杂系统的路径参数识别的成果，而对于连续发酵未见报道。
技术实现要素：
为了克服现有技术的不足，提出了一种基因调节连续发酵混杂动力系统，所述系统用优化方法解决控制所面临的问题，在建立数学模型和数值准确性之间寻找平衡，提出了可能的代谢路径，建立了连续发酵的一个带有离散路径参数以及连续系统参数的十四维的非线性混杂动力系统，以细胞外1，3-丙二醇的浓度为性能指标，以混杂非线性动力系统、连续发酵系统的近似稳定性、细胞内外物质浓度相对误差以及细胞内物质浓度的生物鲁棒性等为主要约束条件，构造了优化控制问题。本发明的技术方案为：一种基因调节连续发酵混杂动力系统，所述系统利用最优化科学理论解决甘油微生物发酵控制问题，甘油微生物发酵控制问题包括控制要素，所述控制要素包括生物量、细胞外甘油、细胞外1，3-PD、乙酸、乙醇、细胞内甘油、细胞内3-HPA、和细胞内1，3-PD、mR、自由调节蛋白R、MGDHt、甘油脱水酶GDHt、MPDOR、1，3-PD氧化还原酶PDOR，定义函数x(t)为在t时刻的控制要素的浓度：即，x(t)＝(x1(t)，x2(t)，…，x14(t))，x1(t)，x2(t)，…，x14(t)分别代表在t时刻生物量、细胞外甘油、细胞外1，3-PD、乙酸、乙醇、细胞内甘油、细胞内3-HPA、和细胞内1，3-PD、mR、自由调节蛋白R、MGDHt、甘油脱水酶GDHt、MPDOR、1，3-PD氧化还原酶PDOR的浓度，令IN＝{1，2，…，N