طراحی فیلتر کالمن توسعه یافته برای کنترل غیرخطی یک بیوراکتور دارویی

در فرآیند تولید موثر محصولات در بیوراکتورها نیاز است تا متغیرهایی از قبیل غلظت اکسیژن انحلال یافته و غلظت ماده مغذی کنترل شود. متیونین1 یک آمینواسید تجاری است که طی تخمیر فد بچ2 در بیوراکتور تولید می شود . فرآیند حاکم بر تولید این ماده دارای برهم کنش های غیرخطی و پیچیدگی های دینامیکی است به همین دلیل استفاده از روش های کنترل غیرخطی یک ضرورت است. از طرفی به دلیل اینکه برای اکثر5 روشهای کنترل غیرخطی، مقادیر حالات مورد نیاز است، تخمین حالات نیز باید به روش مناسبی صورت بگیرد. کنترل طراحی شده باید بتواند با وجود عدم قطعیت در مدل اهداف فرآیندی را برآورده سازد. در این مقاله از روش کنترل خطی ساز پسخور ورودی-خروجی3 برای ایجاد رژیم فرآیندی مناسب و از فیلتر کالمن4 توسعه یافته جهت پیشبینی حالات دینامیکی این بیوراکتور استفاده شده است. نتایج نشانگر عملکرد مناسب کنترل کننده در حضور نویز و عدم قطعیت پارامتری است.