{"id":64431,"date":"2008-09-05T00:00:00","date_gmt":"2008-09-05T00:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/sin-categoria\/identification-and-real-time-optimisation-in-the-food-processing-and-biotechnology-industries\/"},"modified":"2008-09-05T00:00:00","modified_gmt":"2008-09-05T00:00:00","slug":"identification-and-real-time-optimisation-in-the-food-processing-and-biotechnology-industries","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/resolucion-de-ecuaciones-diferenciales-en-derivadas-parciales\/identification-and-real-time-optimisation-in-the-food-processing-and-biotechnology-industries\/","title":{"rendered":"Identification and real time optimisation in the food processing and biotechnology industries"},"content":{"rendered":"<h2>Tesis doctoral de <strong> Miriam Rodr\u00edguez Garc\u00eda <\/strong><\/h2>\n<p>Tradicionalmente el dise\u00f1o, mejora y control de procesos en la industria alimentaria y biotecnol\u00f3gica se fundamenta en conclusiones heur\u00edsticas basadas en a\u00f1os de experiencia y\/o obtenci\u00f3n de nuevos datos experimentales (condicionados por la calidad y cantidad de sensores que monitorizan el proceso) cuya sistem\u00e1tica se reduce a evaluar el rango de posibilidades de forma factorial. En los \u00faltimos a\u00f1os la evoluci\u00f3n de los ordenadores y su comunicaci\u00f3n con la planta est\u00e1 permitiendo el uso de herramientas matem\u00e1ticas potentes tales como la obtenci\u00f3n de modelos aplicables en un amplio rango de operaciones, obtenci\u00f3n de informaci\u00f3n a partir de un n\u00famero reducido de medidas y aplicables en un amplio rango de operaciones, obtenci\u00f3n de informaci\u00f3n a partir de un n\u00famero de medidas y control \u00f3ptimo en l\u00ednea. de hecho, la operaci\u00f3n en l\u00ednea de procesos de transporte-reacci\u00f3n (dentro de los que se encuadran la mayor\u00eda de ejemplos de la industria alimentaria y tecnol\u00f3gica) requieren disponer de informaci\u00f3n fiable sobre la din\u00e1mica del proceso y, en el caso de sistemas de par\u00e1metros distribuidos, tambi\u00e9n sobre la distribuci\u00f3n espacial de las variables de estado que definen el comportamiento del proceso, bien para definir pol\u00edticas de actuaci\u00f3n en respuesta a perturbaciones, encontrar futuros perfiles \u00f3ptimos de control o estimar par\u00e1metros inciertos en el modelo. En general, sin embargo, el n\u00famero de sensores actuadores en l\u00ednea disponibles es escaso (tanto por su carencia a nivel industrial como por su elevado precio) por lo que se hace necesario el desarrollo de estimaci\u00f3n del campo y par\u00e1metros a partir de un n\u00famero limitado de medidas. con el objetivo de exponer, revisar y demostrar nuevos resultados obtenidos tanto a nivel te\u00f3rico como en aplicaciones en simulaci\u00f3n y planta, el trabajo se dividir\u00e1 en dos partes: una te\u00f3rica que, m\u00e1s detalladamente, se centrar\u00e1 en los campos de: * modelado y simulaci\u00f3n donde se estudiar\u00e1 la formulaci\u00f3n matem\u00e1tica de procesos de transporte-reacci\u00f3n desde el punto de vista fenomenol\u00f3gico con especial \u00e9nfasis en t\u00e9cnicas de proyecci\u00f3n para la reducci\u00f3n de la dimensionalidad de vital importancia para el desarrollo de los siguientes conceptos. * identificaci\u00f3n donde se abordar\u00e1 tanto la estimaci\u00f3n fuera de l\u00ednea de los par\u00e1metros como la estimaci\u00f3n en l\u00ednea de par\u00e1metros y estados (o observaci\u00f3n). En la primera parte no s\u00f3lo se estudiar\u00e1 el problema de estimaci\u00f3n de par\u00e1metros sino que se desarrollar\u00e1 un ciclo de identificaci\u00f3n dada una estructura del modelo compuesto de cuatro fases: obtenci\u00f3n de datos experimentales, calibraci\u00f3n del modelo, identificabilidad y dise\u00f1o \u00f3ptimo de experimentos basados en la matriz de informaci\u00f3n de fisher. En la estimaci\u00f3n en l\u00ednea se abordar\u00e1 tanto el dise\u00f1o de observadores donde las velocidades de reacci\u00f3n son desconocidas como la stimaci\u00f3n en l\u00ednea de estados a partir de medidas en zonas del dominio espacial \u00f3ptimamente seleccionadas. * finalmente se abordar\u00e1 el problema de control predictivo basado en modelo. Este campo, ampliamente utilizado en la industria biotecnol\u00f3gica y alimentaria, se caracteriza no s\u00f3lo por obtener las futuras pol\u00edticas \u00f3ptimas de control permitiendo el manejo de restricciones y resolviendo el acoplamiento entre salidas y entradas de forma sistem\u00e1tica, sino que tiene un efecto retroactivo al ser capaz de manejar perturbaciones o incertidumbres en el modelo. Se propondr\u00e1, adem\u00e1s, una nueva t\u00e9cnica de control predictivo basado en multi-modelos donde, no s\u00f3lo los par\u00e1metros, sino la estructura del modelo se van actualizando cuando el desajuste entre realidad y simulaci\u00f3n no asegure la estabilidad del lazo cerrado. en la segunda parte del trabajo las innovaciones en los conceptos te\u00f3ricos desarrollados se ilustrar\u00e1n en procesos de inter\u00e9s industrial incluyendo en algunos casos experimentos en planta piloto. Los ejemplos que se estudiar\u00e1n son: * posici\u00f3n \u00f3ptima de sensores en el problema de convecci\u00f3n natural (rayleigh b\u00e9nard) * observaci\u00f3n y posici\u00f3n \u00f3ptima de sensores en un fermentador tubular para la producci\u00f3n de \u00e1cido gluc\u00f3nico. * control predictivo basado en multi-modelos en un reactor tubular con recirculaci\u00f3n. * ciclo de identificaci\u00f3n y control predictivo en la esterilizaci\u00f3n en autoclave de vapor.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Datos acad\u00e9micos de la tesis doctoral \u00ab<strong>Identification and real time optimisation in the food processing and biotechnology industries<\/strong>\u00ab<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>T\u00edtulo de la tesis:<\/strong>\u00a0 Identification and real time optimisation in the food processing and biotechnology industries <\/li>\n<li><strong>Autor:<\/strong>\u00a0 Miriam Rodr\u00edguez Garc\u00eda <\/li>\n<li><strong>Universidad:<\/strong>\u00a0 Vigo<\/li>\n<li><strong>Fecha de lectura de la tesis:<\/strong>\u00a0 09\/05\/2008<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Direcci\u00f3n y tribunal<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Director de la tesis<\/strong>\n<ul>\n<li>Antonio \u00e1lvarez Alonso<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li><strong>Tribunal<\/strong>\n<ul>\n<li>Presidente del tribunal: jos\u00e9 Durany castrillo <\/li>\n<li>constantinos Theodoropoulos (vocal)<\/li>\n<li>c\u00e9sar de Prada moraga (vocal)<\/li>\n<li>julio Rodr\u00edguez banga (vocal)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Tesis doctoral de Miriam Rodr\u00edguez Garc\u00eda Tradicionalmente el dise\u00f1o, mejora y control de procesos en la industria alimentaria y biotecnol\u00f3gica 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