کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4764690 1423740 2017 13 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Iterative modeling and optimization of biomass production using experimental feedback
ترجمه فارسی عنوان
مدل سازی حقیقی و بهینه سازی تولید زیست توده با استفاده از بازخورد تجربی
کلمات کلیدی
بهینه سازی مبتنی بر مدل، طراحی تجربی، تولید زیست توده، رآکتور فید بچ مخمر نان شیرین،
ترجمه چکیده
مدل های کشت های میکروارگانیسم ها به طور گسترده ای برای تجزیه و تحلیل، کنترل و بهینه سازی بیوراکتورها به منظور افزایش بهره وری و عملکرد استفاده می شود. به طور معمول، رویکردهای بهینه سازی مبتنی بر مدل ممکن است نرخ همگرایی قابل قبول را به یک بهینه مطلوب، اما آنها را تحت تاثیر خطاهای مدل سازی در هنگام استخراج به شرایط عملیاتی ناشناخته تحت تاثیر قرار دهد. در این کار، یک روش بهینه سازی مبتنی بر مدل که از بازخورد تجربی استفاده می کند به یک بیوراکتور دسته ای تغذیه می شود. بازخورد تجربی برای حل مشکل اضطراب استفاده می شود. پس از مدل سازی (دوباره) پارامتر شده، یک آزمایش بهینه سازی شده برای به حداکثر رساندن عملکرد فرآیند زیستی طراحی شده است. داده های جمع آوری شده در این آزمایش برای اصلاح مدل استفاده می شود و چرخه همچنان ادامه پیدا می کند. این روش در تولید بیوماس مخمر نان آزمایش می شود. نتایج بدست آمده نشان دهنده قابلیت رویکرد پیشنهادی برای پیدا کردن یک پروفایل تغذیه بهبود یافته است که منجر به عملکرد بهتر با حداقل تلاش تجربی می شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی مهندسی شیمی (عمومی)
پیش نمایش مقاله
مدل سازی حقیقی و بهینه سازی تولید زیست توده با استفاده از بازخورد تجربی
چکیده انگلیسی
Models of cultures of microorganisms are widely used for analysis, control and optimization of bioreactors in order to enhance productivity and performance. Typically, model-based optimization approaches may have acceptable convergence rates to a local optimum, but they are negatively affected by modeling errors when extrapolating to unknown operating conditions. In this work, a model-based optimization methodology that uses experimental feedback is applied to a fed-batch bioreactor. Experimental feedback is used to solve the extrapolation problem. After the model has been (re)parameterized, an optimized experiment is designed to maximize the performance of the bioprocess. Data gathered in this experiment is used to correct the model, and the cycle continues until no further improvement is found. The method is tested in the production of baker's yeast biomass. Results obtained demonstrate the capability of the proposed approach to find an improved feeding profile that leads to better performance with minimum experimental effort.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Computers & Chemical Engineering - Volume 104, 2 September 2017, Pages 151-163
نویسندگان
, ,