Estrategia de control para la concentración de oxígeno disuelto en un biorreactor
Este artículo presenta dos estrategias de control multivariable para la regulación de la Concentración de Oxígeno Disuelto en un biorreactor de laboratorio a escala. Los controladores manipulan el flujo de aire y la velocidad de agitación en el reactor, partiendo de un modelo mecánico que relaciona...
- Autores:
- Tipo de recurso:
- masterThesis
- Fecha de publicación:
- 2018
- Institución:
- Pontificia Universidad Javeriana
- Repositorio:
- Repositorio Universidad Javeriana
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repository.javeriana.edu.co:10554/39820
- Palabra clave:
- Controlador de rango medio
Control de oxígeno disuelto
Control predictivo basado en modelos
Mid-range controller
Dissolved oxygen control
Model predictive control
Maestría en ingeniería electrónica - Tesis y disertaciones académicas
Oxigeno
Biorreactores
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- openAccess
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- Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional
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Este artículo presenta dos estrategias de control multivariable para la regulación de la Concentración de Oxígeno Disuelto en un biorreactor de laboratorio a escala. Los controladores manipulan el flujo de aire y la velocidad de agitación en el reactor, partiendo de un modelo mecánico que relaciona las variables manipuladas y el coeficiente de transferencia de oxígeno, para obtener modelos locales lineales del proceso. Por lo tanto, los controladores de rango medio y MPC están diseñados para extender los rangos de operación de las variables de control para hacer que el sistema sea más estable contra el consumo del microorganismos. Por último, se selecciona una estrategia con las mejores ventajas en el proceso mediante simulaciones para implementarla en un biorreactor, os resultados muestran que la estrategia puede regular la concentración de oxígeno en una amplia gama de condiciones operativas. |
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Estrategia de control para la concentración de oxígeno disuelto en un biorreactorGuerrero Rojas, Diana IbethControlador de rango medioControl de oxígeno disueltoControl predictivo basado en modelosMid-range controllerDissolved oxygen controlModel predictive controlMaestría en ingeniería electrónica - Tesis y disertaciones académicasOxigenoBiorreactoresEste artículo presenta dos estrategias de control multivariable para la regulación de la Concentración de Oxígeno Disuelto en un biorreactor de laboratorio a escala. Los controladores manipulan el flujo de aire y la velocidad de agitación en el reactor, partiendo de un modelo mecánico que relaciona las variables manipuladas y el coeficiente de transferencia de oxígeno, para obtener modelos locales lineales del proceso. Por lo tanto, los controladores de rango medio y MPC están diseñados para extender los rangos de operación de las variables de control para hacer que el sistema sea más estable contra el consumo del microorganismos. Por último, se selecciona una estrategia con las mejores ventajas en el proceso mediante simulaciones para implementarla en un biorreactor, os resultados muestran que la estrategia puede regular la concentración de oxígeno en una amplia gama de condiciones operativas.This article presents two multi-variable control strategy for the regulation of Dissolved Oxygen Concentration in a stirred laboratory-scale bioreactor. The controllers manipulates the airflow and agitation speed in the reactor, departing from a mechanistic model that relates the manipulated variables and the oxygen transfer coefficient, linearized local models of the process are obtained. Then, mid-range controller and MPC control are designed to extend the operating ranges of the control variables to make the system more stable against the consumption of microorganisms. Finally, a strategy with the best advantages in the process is selected by means of simulations to implement it in a real bioreactor. The results show that the strategy can regulate the concentration of oxygen in a wide range of operating conditions.Magíster en Ingeniería ElectrónicaMaestríaPontificia Universidad JaverianaMaestría en Ingeniería ElectrónicaFacultad de IngenieríaRuiz Palacios, Fredy Orlando2019-01-22T02:01:52Z2020-04-16T17:54:27Z2019-01-22T02:01:52Z2020-04-16T17:54:27Z2018http://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aaTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestríahttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdccinfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionPDFapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10554/39820https://doi.org/10.11144/Javeriana.10554.39820instname:Pontificia Universidad Javerianareponame:Repositorio Institucional - Pontificia Universidad Javerianarepourl:https://repository.javeriana.edu.cospaAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacionalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessDe acuerdo con la naturaleza del uso concedido, la presente licencia parcial se otorga a título gratuito por el máximo tiempo legal colombiano, con el propósito de que en dicho lapso mi (nuestra) obra sea explotada en las condiciones aquí estipuladas y para los fines indicados, respetando siempre la titularidad de los derechos patrimoniales y morales correspondientes, de acuerdo con los usos honrados, de manera proporcional y justificada a la finalidad perseguida, sin ánimo de lucro ni de comercialización. De manera complementaria, garantizo (garantizamos) en mi (nuestra) calidad de estudiante (s) y por ende autor (es) exclusivo (s), que la Tesis o Trabajo de Grado en cuestión, es producto de mi (nuestra) plena autoría, de mi (nuestro) esfuerzo personal intelectual, como consecuencia de mi (nuestra) creación original particular y, por tanto, soy (somos) el (los) único (s) titular (es) de la misma. Además, aseguro (aseguramos) que no contiene citas, ni transcripciones de otras obras protegidas, por fuera de los límites autorizados por la ley, según los usos honrados, y en proporción a los fines previstos; ni tampoco contempla declaraciones difamatorias contra terceros; respetando el derecho a la imagen, intimidad, buen nombre y demás derechos constitucionales. Adicionalmente, manifiesto (manifestamos) que no se incluyeron expresiones contrarias al orden público ni a las buenas costumbres. En consecuencia, la responsabilidad directa en la elaboración, presentación, investigación y, en general, contenidos de la Tesis o Trabajo de Grado es de mí (nuestro) competencia exclusiva, eximiendo de toda responsabilidad a la Pontifica Universidad Javeriana por tales aspectos. Sin perjuicio de los usos y atribuciones otorgadas en virtud de este documento, continuaré (continuaremos) conservando los correspondientes derechos patrimoniales sin modificación o restricción alguna, puesto que, de acuerdo con la legislación colombiana aplicable, el presente es un acuerdo jurídico que en ningún caso conlleva la enajenación de los derechos patrimoniales derivados del régimen del Derecho de Autor. De conformidad con lo establecido en el artículo 30 de la Ley 23 de 1982 y el artículo 11 de la Decisión Andina 351 de 1993, “Los derechos morales sobre el trabajo son propiedad de los autores”, los cuales son irrenunciables, imprescriptibles, inembargables e inalienables. En consecuencia, la Pontificia Universidad Javeriana está en la obligación de RESPETARLOS Y HACERLOS RESPETAR, para lo cual tomará las medidas correspondientes para garantizar su observancia.http://purl.org/coar/access_right/c_abf2reponame:Repositorio Universidad Javerianainstname:Pontificia Universidad Javerianainstacron:Pontificia Universidad Javeriana2022-04-29T16:50:40Z |