Control predictivo adaptativo libre de modelo para cultivo celular: Desacoplamiento de la dinámica ambiental y...

Área de la Ciencia:

• Biotecnología
• Ingeniería de Control
• Ingeniería de Sistemas de Procesos

Sus antecedentes:

• Los sistemas de control de biorreactores luchan con variables acopladas, cambios de parámetros y perturbaciones.
• La regulación precisa del oxígeno disuelto (OD) y el pH es fundamental para la eficiencia del bioproceso.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método de control predictivo adaptativo libre de modelo con compensación dinámica de perturbaciones.
• Mejorar la estabilidad y la controlabilidad de los sistemas de biorreactores.

Principales métodos:

• Se estableció un modelo de linealización dinámica utilizando datos de entrada-salida.
• Se formuló un método de control con ganancias de control adaptativas y variables en el tiempo.
• Se diseñaron mecanismos de aprendizaje adaptativo en línea para las características de error de OD y pH.

Principales resultados:

• El método propuesto demostró una capacidad superior de rechazo de perturbaciones.
• El análisis de Lyapunov confirmó un error de seguimiento uniformemente acotado en última instancia.
• Las simulaciones y experimentos validaron la mejora de la estabilidad y la controlabilidad del sistema.

Conclusiones:

• El novedoso método de control adaptativo aborda eficazmente los desafíos en la regulación de biorreactores.
• Este enfoque mejora significativamente el rendimiento de los sistemas de biorreactores.