Estimación de la concentración de células esporuladas en un reactor bioquímico por lotes a través de observadores de estado simples
Autores: Zárate-Castrejón, José Luis; López-Pérez, Pablo A.; López-López, Milagros; Núñez-Colín, Carlos A.; Veloz-García, Rafael A.; Mukhtar, Hamid; Peña-Caballero, Vicente
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Estimación de la concentración de células esporuladas en un reactor bioquímico por lotes a través de observadores de estado simples
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Papel
Contraste
Estrategias de observación
Observador no lineal
Observador extendido de Luenberger clásico
Sistema de biorreactor
Producción
Rendimiento
Condiciones
Perturbaciones de estado
Condiciones iniciales
Ruido blanco
Medición
Concentración de oxígeno disuelto
Medio de cultivo
Tasa máxima de crecimiento celular
Modelo
Observador propuesto
Observador de Luenberger extendido
Resultados
Estudio
Estimación
Dinámica
Modo por lotes
Información valiosa
Investigaciones futuras
Diseño
Bioprocesamiento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
Este artículo presenta un contraste de dos estrategias de observación diferentes, a saber, un observador no lineal y un observador Luenberger extendido clásico aplicado a un sistema de biorreactor para producción. El rendimiento de los dos observadores fue evaluado bajo diferentes condiciones, tanto con como sin perturbaciones en el estado. Primero se consideraron condiciones iniciales iguales sin la presencia de ruido blanco en la medición de la concentración de oxígeno disuelto en el medio de cultivo. Luego, el rendimiento fue analizado al perturbar la tasa máxima de crecimiento celular con condiciones iniciales iguales y diferentes, y, finalmente, se evaluó el rendimiento del observador con la presencia de ruido blanco. El observador propuesto tuvo un mejor rendimiento que el observador Luenberger extendido frente a condiciones iniciales diferentes al modelo. Los resultados de este estudio son de gran interés, ya que proporcionan información sobre la estimación del estado de la dinámica para el biorreactor en modo por lotes. Además, estos resultados brindan información valiosa para futuras investigaciones en el diseño de observadores para bioprocesos.
Descripción
Este artículo presenta un contraste de dos estrategias de observación diferentes, a saber, un observador no lineal y un observador Luenberger extendido clásico aplicado a un sistema de biorreactor para producción. El rendimiento de los dos observadores fue evaluado bajo diferentes condiciones, tanto con como sin perturbaciones en el estado. Primero se consideraron condiciones iniciales iguales sin la presencia de ruido blanco en la medición de la concentración de oxígeno disuelto en el medio de cultivo. Luego, el rendimiento fue analizado al perturbar la tasa máxima de crecimiento celular con condiciones iniciales iguales y diferentes, y, finalmente, se evaluó el rendimiento del observador con la presencia de ruido blanco. El observador propuesto tuvo un mejor rendimiento que el observador Luenberger extendido frente a condiciones iniciales diferentes al modelo. Los resultados de este estudio son de gran interés, ya que proporcionan información sobre la estimación del estado de la dinámica para el biorreactor en modo por lotes. Además, estos resultados brindan información valiosa para futuras investigaciones en el diseño de observadores para bioprocesos.