Robust Optimal Control of a Microbial Batch Culture Process

稳健性(进化) 过程(计算) 过程控制 最优控制 数学 数学优化 控制理论(社会学) 批处理 灵敏度(控制系统) 粒子群优化 计算理论 计算机科学 控制(管理) 算法 工程类 化学 操作系统 生物化学 人工智能 电子工程 基因 程序设计语言
作者
Guanming Cheng,Lei Wang,Ryan Loxton,Qun Lin
出处
期刊:Journal of Optimization Theory and Applications [Springer Science+Business Media]
卷期号:167 (1): 342-362 被引量:26
标识
DOI:10.1007/s10957-014-0654-z
摘要

This paper considers the microbial batch culture process for producing 1,3-propanediol (1,3-PD) via glycerol fermentation. Our goal was to design an optimal control scheme for this process, with the aim of balancing two (perhaps competing) objectives: (i) the process should yield a sufficiently high concentration of 1,3-PD at the terminal time and (ii) the process should be robust with respect to changes in various uncertain system parameters. Accordingly, we pose an optimal control problem, in which both process yield and process sensitivity are considered in the objective function. The control variables in this problem are the terminal time of the batch culture process and the initial concentrations of biomass and glycerol in the batch reactor. By performing a time-scaling transformation and introducing an auxiliary dynamic system to calculate process sensitivity, we obtain an equivalent optimal control problem in standard form. We then develop a particle swarm optimization algorithm for solving this equivalent problem. Finally, we explore the trade-off between process efficiency and process robustness via numerical simulations.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
星空应助飞飞飞采纳,获得10
1秒前
学术甜菜发布了新的文献求助10
1秒前
Itazu发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
东原角完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
ZXZ发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
ZHAO发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
求好结果发布了新的文献求助10
3秒前
lazycat完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
烟花应助双持裤衩武器战采纳,获得10
4秒前
4秒前
5秒前
拼搏的夏寒完成签到,获得积分10
5秒前
下次一定发布了新的文献求助10
5秒前
下次一定发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
下次一定发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
大喜喜发布了新的文献求助30
6秒前
深情安青应助远帆江上采纳,获得10
6秒前
7秒前
Tian发布了新的文献求助10
7秒前
汉堡包应助杭世立采纳,获得10
7秒前
大福发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
bkagyin应助爱笑靖易采纳,获得10
9秒前
可爱的函函应助蓝天采纳,获得10
9秒前
学术甜菜完成签到,获得积分10
9秒前
研究生完成签到,获得积分10
9秒前
洋洋得意发布了新的文献求助10
9秒前
程破茧发布了新的文献求助10
9秒前
阔达雨灵发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
丘比特应助xhxh5946采纳,获得30
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
AnnualResearch andConsultation Report of Panorama survey and Investment strategy onChinaIndustry 1000
機能性マイクロ細孔・マイクロ流体デバイスを利用した放射性核種の 分離・溶解・凝集挙動に関する研究 1000
卤化钙钛矿人工突触的研究 1000
Engineering for calcareous sediments : proceedings of the International Conference on Calcareous Sediments, Perth 15-18 March 1988 / edited by R.J. Jewell, D.C. Andrews 1000
Wolffs Headache and Other Head Pain 9th Edition 1000
Continuing Syntax 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6258078
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8080187
关于积分的说明 16880840
捐赠科研通 5330203
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2837560
邀请新用户注册赠送积分活动 1814924
关于科研通互助平台的介绍 1669011