Commande non linéaire d'un réacteur biologique semi-continu de production de levures / Sérgio Lucena ; sous la direction de J.-P. Corriou

Date :

Editeur / Publisher : [Lieu de publication inconnu] : [éditeur inconnu] , 1996

Format : 1 vol. (129 p.)

Type : Livre / Book

Type : Thèse / Thesis

Langue / Language : français / French

Catalogue Worldcat

Bioréacteurs

Commande non linéaire

Saccharomyces cerevisiae -- Croissance

Kalman, Filtrage de

Corriou, Jean-Pierre (1950-....) (Directeur de thèse / thesis advisor)

Chéruy, Arlette (19..-....) (Rapporteur de la thèse / thesis reporter)

Trystram, Gilles (Rapporteur de la thèse / thesis reporter)

Institut national polytechnique de Lorraine (Organisme de soutenance / degree-grantor)

Laboratoire des sciences du génie chimique (Nancy) (Laboratoire associé à la thèse / thesis associated laboratory)

Résumé / Abstract : La principale motivation de ce travail est l'étude de l'application de la commande non linéaire géométrique à un réacteur biologique pour la production de Saccharomyces cerevisiae. Ce procédé conduit en mode semi-continu possède un comportement extrêmement non linéaire. Pour l'application de la commande, un modèle mathématique du procédé est nécessaire ; dans ce but, on utilise un modèle physiologique pour la croissance de la levure. Le modèle décrit les trois phases de production de la biomasse qui sont: la fermentation du glucose, la respiration de l'éthanol et la respiration du glucose. Le procédé fonctionne d'abord en mode discontinu, en boucle ouverte, puis en mode semi-continu, en boucle fermée. Les deux techniques de commande non linéaire géométrique, la linéarisation exacte entrée/sortie et la linéarisation exacte entrée/état, ont été appliquées à la poursuite d'une trajectoire de référence. La sortie considérée est la concentration en glucose dans le réacteur. Ces techniques de commande sont basées sur la connaissance de toutes les variables d'état du procédé. Dans notre cas, tous les états ne sont pas disponibles comme mesures et l'utilisation d'un observateur d'état a été indispensable. Le filtre de Kalman étendu (EKF) a été utilisé dans sa version continue/discrète. Pour l'application de l'EKF, trois stratégies ont été développées pour tenir compte de différentes périodes d'échantillonnage et de retards des variables de mesures disponibles. Les résultats ont été obtenus par simulation et par expérimentation. L’implantation sur un bioréacteur pilote a été effectuée et la technique de commande non linéaire a montré en général d'excellents résultats