Optimization of fed-batch fermentation using mixture of sugars to produce ethanol

Optimización de Parámetros Utilizando los Métodos de Monte Carlo y Algoritmos Evolutivos. Aplicación a un Controlador de Seguimiento de Trayectoria en Sistemas no Lineales

“…El reactor es alimentado con dos sustratos, glucosa y fructosa, en proporciones iguales. El modelo matemático del proceso, ver (1) y (2), fue propuesto en (Hunag et al, 2012). Es un sistema de simple entrada y múltiples salidas, donde la entrada es la velocidad de alimentación de sustrato (U), y las salidas son las concentraciones de células (X), etanol (P1), glicerol (P2), glucosa (S1) y fructosa (S2) dentro del reactor.…”

“…Los perfiles óptimos a seguir y los parámetros del sistema son aquellos presentados en (Hunag et al, 2012). Los parámetros del controlador son los determinados en la sección anterior, obtenidos con AH, ver Tabla 3.…”

“…4 se muestra la evolución de las variables deseadas: concentración de células, fructosa, etanol y glicerol. Los perfiles de operación se comparan con los valores de referencia de (Hunag et al, 2012). Se puede ver cómo las variables de estado siguen perfectamente las referencias gracias a la acción de control.…”

“…Con el fin de añadir incertidumbre al sistema, se propone utilizar el algoritmo de Monte Carlo ya descripto. En este caso, se consideran 1000 simulaciones (N), y a lo largo de cada una se varían aleatoriamente, en +15% de su valor original, todos los parámetros del sistema (ver (Hunag et al, 2012)).…”

“…El caso de estudio propuesto para el control es la producción fed-batch de bioetanol, presentado en (Hunag et al, 2012). Cabe destacar que esta técnica puede ser aplicada en otros sistemas.…”