微生物批式流加发酵生产1,3-丙二醇(1,3-PD)具有天然的切换特性,为了提高其产量,目前已有研究者建立了微生物批式流加发酵生产1,3-PD的动力模型,但在最优控制求解方面,其算法受到了需要事先给定切换次数或切换序列的限制.针对新近出现的一类求解算法,本文对该算法的收敛性进行了研究,并将该算法应用到批式流加发酵切换最优控制问题中,验证了算法的有效性.主要结果如下：1.本文在一类非线性切换系统最优控制算法的基础上,通过分析数值最优解、理论最优解及其分片常值函数之间的关系,证明了当时间区间无限细分时,算法得到的切换最优控制数值解收敛于理论最优解,从而在理论上证明了算法是有效的.为算法的实际应用打下基础.2.本文将上述算法应用到批式流加发酵生产1,3-PD的模型当中,在不需要事先给定切换次数或切换序列的前提下,借助控制参数化方法独立求解子系统的最优控制,并计算各子系统相应时刻的汉密尔顿函数值,进而获得相应时刻的切换规则,最终求得切换问题的最优控制.避免了以往寻找和优化切换控制的复杂过程.