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Different control strategies for a yeast fermentation bioreactor

机译：酵母发酵生物反应器的不同控制策略

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Biological systems are usually highly sensitive to process conditions variations, such as temperature, pH, substrate concentration. For this reason, it is important to adequately control and monitor the process in order to guaranteeing product quality while maintaining adequate performance and productivity. The production of ethanol by fermentation is certainly one of the most important industrial bioprocesses, being ethanol an alternative source of energy. For this reason, valuable models of this process based on different kinetic considerations are available in literature, and they can be considered a valid benchmark to investigate control system and estimation techniques for biological reactors. Three different control strategies have been analysed: direct reactor temperature control, cascade control where the primary loop uses delayed ethanol measurements, and 2x2 control system with inferential control for the product concentration. The proposed configurations have been compared at different operating conditions and results show that the use of the inferential control is the most effective in case of severe disturbances.
机译：生物系统通常对工艺条件的变化非常敏感，例如温度，pH，底物浓度。因此，重要的是要充分控制和监控该过程，以保证产品质量，同时保持足够的性能和生产力。发酵乙醇的生产肯定是最重要的工业生物过程之一，是乙醇是一种替代能源来源。因此，基于不同的动力学考虑的该过程的有价值模型在文献中可用，并且它们可以被认为是研究生物反应器的控制系统和估计技术的有效基准。已经分析了三种不同的控制策略：直接反应器温度控制，级联控制使用延迟乙醇测量和2×2控制系统，具有产品浓度的推理控制。在不同的操作条件下比较了所提出的配置，结果表明，在严重扰动的情况下，使用推理控制是最有效的。

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