微生物发酵是生物工程和现代生物技术及其产业化的基础。发酵过程的控制和优化直接影响着发酵的产量和质量。发酵过程涉及生命体的生长繁殖,机理复杂,具有时变、非线性等特点,当采用流加的方法控制补料时,没有合适的控制和优化模型可循,稳定性和控制水平不能满足发酵过程优化控制的需要。因此,发酵过程流加控制方法的研究具有重要的理论意义和应用价值。本文在详细分析酵母发酵过程流加控制的基础上,结合模糊理论,提出了一种基于模糊集的酵母发酵分段流加控制方法,该方法将乙醇浓度作为发酵过程关键被控参量,通过对流加补料速度的调控,实现对发酵过程乙醇浓度的控制。利用半导体气敏传感器,结合汽液平衡关系原理,给出了一种微生物发酵乙醇浓度在线检测模型,利用LM优化算法确立了发酵过程乙醇浓度在线检测模型的参数；设计了基于模糊集的发酵过程流加控制器,给出了测控系统的软硬件构成,集成了基于模糊集的发酵过程测控系统。实验研究表明,所提出的乙醇浓度在线检测模型能实现乙醇浓度的在线检测；所设计的基于模糊集的控制器用于酵母发酵生产谷胱甘肽过程,实现了谷胱甘肽发酵过程优化控制,有效提高了产物得率。