Determinação do Perfil Ótimo de Alimentação de Substrato no Processo de Fermentação Alcoólica - Influência da Condição Inicial
doi: 10.5540/tema.2011.012.01.0001

Fran Sérgio Lobato

Resumo


A otimização dinâmica do processo de fermentação batelada alimentada, através do controle da vazão de alimentaçãode substrato, caracteriza um problema de controle singular de difícil solução devido à flutuação do índice diferencial e daativação das restrições. Nesse caso, a estratégia ótima de alimentação é obtida através da aplicação do Princípio dePontryagin e de procedimentos de redução de índices superiores para a determinação da Função Identificadora de Fases. Dessaforma, o problema original é transformado em um problema de identificação dos instantes em que as fases ocorrem e daestratégia de controle em cada fase. No presente trabalho é avaliado o efeito da concentração inicial de substrato dentro dofermentador sobre os perfis ótimos de alimentação. Os resultados mostram diferentes estratégias de alimentação de substrato emfunção da concentração inicial de substrato no meio fermentativo, configurando assim novas possibilidades para a otimização doprocesso em escala industrial.

 


- Abstract: The dynamic optimization of fermentation processes, through the control of the substrate feed rate,characterizes a singular control problem of difficult solution due to differential index fluctuation and constraints activation. Inthis case, the optimal feed strategy is obtained through the application of the Pontryagin' Principle and of the procedures forreduction of superior indexes through the Phases Identification Function. In this way, the original problem is transformed in asimilar problem for events identification and for control strategy. The effect of substrate initial concentration in optimalprofiles is evaluated. The results show that it is possible to obtain different strategies of substrate feed rate, configuringnew alternatives for the use in industrial context.


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Referências


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DOI: https://doi.org/10.5540/tema.2011.12.1.01-10

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