Trajectory Tracking Controller for a Nonlinear Fed-batch Bioprocess

Abstract

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.