Resumen

El principal objetivo de control en un proceso por lotes es obtener un alto rendimiento de los productos. En este trabajo, para maximizar el rendimiento de 1,3-propanediol (1,3-PD) en la bioconversión de glicerol en 1,3-PD, consideramos un problema de control óptimo que involucra un sistema no lineal de tiempo-retardo. Las variables de control en este problema incluyen las concentraciones iniciales de biomasa y glicerol y el tiempo terminal del proceso por lotes. Mediante una transformación de escala temporal, transcribimos el problema de control óptimo en uno nuevo con tiempo terminal fijo, lo que da lugar a un nuevo sistema no lineal con retardo temporal variable. Los gradientes de las funciones de costes y restricciones con respecto a las variables de control se obtienen mediante el método de los costes. A continuación, se desarrolla un método de optimización basado en gradientes para resolver el problema de control óptimo. Los resultados numéricos muestran que el rendimiento de 1,3-PD en el tiempo terminal aumenta considerablemente en comparación con los datos experimentales.

• Materias:Matemáticas Análisis Matemático Álgebra Ingeniería
• Subjects:mathematics Mathematical Analysis Algebra Engineering
• Palabras claves:problema de control óptimo, tiempo terminal, 1, 3, proceso discontinuo, variables de control, objetivo principal de control, nuevo sistema no lineal, glicerol, rendimiento, resultados numéricos
• Keywords:optimal control problem, terminal time, 1, 3, batch process, control variables, main control goal, new nonlinear system, glycerol, yield, numerical results