Trajectory Tracking Controller for a Nonlinear Fed-batch Bioprocess

Autores
Pantano, Maria Nadia; Naval Fernández, Maria Cecilia; Serrano, Mario Emanuel; Scaglia, Gustavo Juan Eduardo; Ortiz, Oscar Alberto
Año de publicación
2017
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
El objetivo de este trabajo es desarrollar una técnica de control simple pero eficiente, basada en un enfoque del algebra lineal para el seguimiento de perfiles óptimos de un bioproceso fed-batch, multivariable y no lineal. La metodología propuesta permite, conociendo los estados deseados, encontrar las acciones de control adecuadas mediante la resolución de un sistema de ecuaciones lineales. La principal ventaja es que el error de seguimiento tiende a cero. La eficiencia del controlador propuesto es verificada a través de varias simulaciones. Los parámetros óptimos del controlador se seleccionan mediante un algoritmo de Montecarlo bajo la condición de minimizar un cierto índice de costo
This paper aims to develop a simple but efficient control technique based on a linear algebra approach for tracking optimal profiles of a nonlinear multivariable fed-batch bioprocess. The methodology proposed allows, knowing the desired states, to find the values for the control actions by solving a system of linear equations. Its main advantage is that the condition for the tracking error tends to zero. The efficiency of the proposed controller is tested through several simulations. The optimal controller parameters are selected through Montecarlo Randomized Algorithm in order to minimize a cost index.
Fil: Pantano, Maria Nadia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Juan; Argentina. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ingeniería. Instituto de Ingeniería Química; Argentina
Fil: Naval Fernández, Maria Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Juan; Argentina. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ingeniería. Instituto de Ingeniería Química; Argentina
Fil: Serrano, Mario Emanuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Juan; Argentina. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ingeniería. Instituto de Ingeniería Química; Argentina
Fil: Scaglia, Gustavo Juan Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Juan; Argentina. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ingeniería. Instituto de Ingeniería Química; Argentina
Fil: Ortiz, Oscar Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Juan; Argentina. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ingeniería. Instituto de Ingeniería Química; Argentina
Materia
Control multivariable
seguimiento de trayectoria
sistemas no lineales
enfoque algebraico
trayectorias óptimas
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by/2.5/ar/
Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
OAI Identificador
oai:ri.conicet.gov.ar:11336/86133
Acceder
id CONICETDig_b61ee546c07ad8eabc25c9e273a3b3e8
oai_identifier_str oai:ri.conicet.gov.ar:11336/86133
network_acronym_str CONICETDig
repository_id_str 3498
network_name_str CONICET Digital (CONICET)
spelling Trajectory Tracking Controller for a Nonlinear Fed-batch BioprocessControlador de seguimiento de trayectoria para un bioproceso fed-batch no linealPantano, Maria NadiaNaval Fernández, Maria CeciliaSerrano, Mario EmanuelScaglia, Gustavo Juan EduardoOrtiz, Oscar AlbertoControl multivariableseguimiento de trayectoriasistemas no linealesenfoque algebraicotrayectorias óptimashttps://purl.org/becyt/ford/2.4https://purl.org/becyt/ford/2El objetivo de este trabajo es desarrollar una técnica de control simple pero eficiente, basada en un enfoque del algebra lineal para el seguimiento de perfiles óptimos de un bioproceso fed-batch, multivariable y no lineal. La metodología propuesta permite, conociendo los estados deseados, encontrar las acciones de control adecuadas mediante la resolución de un sistema de ecuaciones lineales. La principal ventaja es que el error de seguimiento tiende a cero. La eficiencia del controlador propuesto es verificada a través de varias simulaciones. Los parámetros óptimos del controlador se seleccionan mediante un algoritmo de Montecarlo bajo la condición de minimizar un cierto índice de costoThis paper aims to develop a simple but efficient control technique based on a linear algebra approach for tracking optimal profiles of a nonlinear multivariable fed-batch bioprocess. The methodology proposed allows, knowing the desired states, to find the values for the control actions by solving a system of linear equations. Its main advantage is that the condition for the tracking error tends to zero. The efficiency of the proposed controller is tested through several simulations. The optimal controller parameters are selected through Montecarlo Randomized Algorithm in order to minimize a cost index.Fil: Pantano, Maria Nadia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Juan; Argentina. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ingeniería. Instituto de Ingeniería Química; ArgentinaFil: Naval Fernández, Maria Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Juan; Argentina. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ingeniería. Instituto de Ingeniería Química; ArgentinaFil: Serrano, Mario Emanuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Juan; Argentina. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ingeniería. Instituto de Ingeniería Química; ArgentinaFil: Scaglia, Gustavo Juan Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Juan; Argentina. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ingeniería. Instituto de Ingeniería Química; ArgentinaFil: Ortiz, Oscar Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Juan; Argentina. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ingeniería. Instituto de Ingeniería Química; ArgentinaUniversidad Tecnológica de La Habana José Antonio Echeverría. Facultad de Ingeniería Automática y Biomédica2017-01info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:ar-repo/semantics/articuloapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11336/86133Pantano, Maria Nadia; Naval Fernández, Maria Cecilia; Serrano, Mario Emanuel; Scaglia, Gustavo Juan Eduardo; Ortiz, Oscar Alberto; Trajectory Tracking Controller for a Nonlinear Fed-batch Bioprocess; Universidad Tecnológica de La Habana José Antonio Echeverría. Facultad de Ingeniería Automática y Biomédica; Rielac; 38; 1; 1-2017; 68-781815-5928CONICET DigitalCONICETenginfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/http://rielac.cujae.edu.cu/index.php/rieac/article/view/68info:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by/2.5/ar/reponame:CONICET Digital (CONICET)instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas2025-09-10T13:25:19Zoai:ri.conicet.gov.ar:11336/86133instacron:CONICETInstitucionalhttp://ri.conicet.gov.ar/Organismo científico-tecnológicoNo correspondehttp://ri.conicet.gov.ar/oai/requestdasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:34982025-09-10 13:25:19.846CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicasfalse
dc.title.none.fl_str_mv Trajectory Tracking Controller for a Nonlinear Fed-batch Bioprocess
Controlador de seguimiento de trayectoria para un bioproceso fed-batch no lineal
title Trajectory Tracking Controller for a Nonlinear Fed-batch Bioprocess
spellingShingle Trajectory Tracking Controller for a Nonlinear Fed-batch Bioprocess
Pantano, Maria Nadia
Control multivariable
seguimiento de trayectoria
sistemas no lineales
enfoque algebraico
trayectorias óptimas
title_short Trajectory Tracking Controller for a Nonlinear Fed-batch Bioprocess
title_full Trajectory Tracking Controller for a Nonlinear Fed-batch Bioprocess
title_fullStr Trajectory Tracking Controller for a Nonlinear Fed-batch Bioprocess
title_full_unstemmed Trajectory Tracking Controller for a Nonlinear Fed-batch Bioprocess
title_sort Trajectory Tracking Controller for a Nonlinear Fed-batch Bioprocess
dc.creator.none.fl_str_mv Pantano, Maria Nadia
Naval Fernández, Maria Cecilia
Serrano, Mario Emanuel
Scaglia, Gustavo Juan Eduardo
Ortiz, Oscar Alberto
author Pantano, Maria Nadia
author_facet Pantano, Maria Nadia
Naval Fernández, Maria Cecilia
Serrano, Mario Emanuel
Scaglia, Gustavo Juan Eduardo
Ortiz, Oscar Alberto
author_role author
author2 Naval Fernández, Maria Cecilia
Serrano, Mario Emanuel
Scaglia, Gustavo Juan Eduardo
Ortiz, Oscar Alberto
author2_role author
author
author
author
dc.subject.none.fl_str_mv Control multivariable
seguimiento de trayectoria
sistemas no lineales
enfoque algebraico
trayectorias óptimas
topic Control multivariable
seguimiento de trayectoria
sistemas no lineales
enfoque algebraico
trayectorias óptimas
purl_subject.fl_str_mv https://purl.org/becyt/ford/2.4
https://purl.org/becyt/ford/2
dc.description.none.fl_txt_mv El objetivo de este trabajo es desarrollar una técnica de control simple pero eficiente, basada en un enfoque del algebra lineal para el seguimiento de perfiles óptimos de un bioproceso fed-batch, multivariable y no lineal. La metodología propuesta permite, conociendo los estados deseados, encontrar las acciones de control adecuadas mediante la resolución de un sistema de ecuaciones lineales. La principal ventaja es que el error de seguimiento tiende a cero. La eficiencia del controlador propuesto es verificada a través de varias simulaciones. Los parámetros óptimos del controlador se seleccionan mediante un algoritmo de Montecarlo bajo la condición de minimizar un cierto índice de costo
This paper aims to develop a simple but efficient control technique based on a linear algebra approach for tracking optimal profiles of a nonlinear multivariable fed-batch bioprocess. The methodology proposed allows, knowing the desired states, to find the values for the control actions by solving a system of linear equations. Its main advantage is that the condition for the tracking error tends to zero. The efficiency of the proposed controller is tested through several simulations. The optimal controller parameters are selected through Montecarlo Randomized Algorithm in order to minimize a cost index.
Fil: Pantano, Maria Nadia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Juan; Argentina. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ingeniería. Instituto de Ingeniería Química; Argentina
Fil: Naval Fernández, Maria Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Juan; Argentina. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ingeniería. Instituto de Ingeniería Química; Argentina
Fil: Serrano, Mario Emanuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Juan; Argentina. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ingeniería. Instituto de Ingeniería Química; Argentina
Fil: Scaglia, Gustavo Juan Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Juan; Argentina. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ingeniería. Instituto de Ingeniería Química; Argentina
Fil: Ortiz, Oscar Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Juan; Argentina. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ingeniería. Instituto de Ingeniería Química; Argentina
description El objetivo de este trabajo es desarrollar una técnica de control simple pero eficiente, basada en un enfoque del algebra lineal para el seguimiento de perfiles óptimos de un bioproceso fed-batch, multivariable y no lineal. La metodología propuesta permite, conociendo los estados deseados, encontrar las acciones de control adecuadas mediante la resolución de un sistema de ecuaciones lineales. La principal ventaja es que el error de seguimiento tiende a cero. La eficiencia del controlador propuesto es verificada a través de varias simulaciones. Los parámetros óptimos del controlador se seleccionan mediante un algoritmo de Montecarlo bajo la condición de minimizar un cierto índice de costo
publishDate 2017
dc.date.none.fl_str_mv 2017-01
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
http://purl.org/coar/resource_type/c_6501
info:ar-repo/semantics/articulo
format article
status_str publishedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11336/86133
Pantano, Maria Nadia; Naval Fernández, Maria Cecilia; Serrano, Mario Emanuel; Scaglia, Gustavo Juan Eduardo; Ortiz, Oscar Alberto; Trajectory Tracking Controller for a Nonlinear Fed-batch Bioprocess; Universidad Tecnológica de La Habana José Antonio Echeverría. Facultad de Ingeniería Automática y Biomédica; Rielac; 38; 1; 1-2017; 68-78
1815-5928
CONICET Digital
CONICET
url http://hdl.handle.net/11336/86133
identifier_str_mv Pantano, Maria Nadia; Naval Fernández, Maria Cecilia; Serrano, Mario Emanuel; Scaglia, Gustavo Juan Eduardo; Ortiz, Oscar Alberto; Trajectory Tracking Controller for a Nonlinear Fed-batch Bioprocess; Universidad Tecnológica de La Habana José Antonio Echeverría. Facultad de Ingeniería Automática y Biomédica; Rielac; 38; 1; 1-2017; 68-78
1815-5928
CONICET Digital
CONICET
dc.language.none.fl_str_mv eng
language eng
dc.relation.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/http://rielac.cujae.edu.cu/index.php/rieac/article/view/68
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
https://creativecommons.org/licenses/by/2.5/ar/
eu_rights_str_mv openAccess
rights_invalid_str_mv https://creativecommons.org/licenses/by/2.5/ar/
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidad Tecnológica de La Habana José Antonio Echeverría. Facultad de Ingeniería Automática y Biomédica
publisher.none.fl_str_mv Universidad Tecnológica de La Habana José Antonio Echeverría. Facultad de Ingeniería Automática y Biomédica
dc.source.none.fl_str_mv reponame:CONICET Digital (CONICET)
instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
reponame_str CONICET Digital (CONICET)
collection CONICET Digital (CONICET)
instname_str Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
repository.name.fl_str_mv CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
repository.mail.fl_str_mv dasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.ar
_version_ 1842981404375252992
score 12.48226

Publicaciones similares