CONTROLE ON-OFF DE UM BIORREATOR UTILIZANDO O ALGORITMO DE EVOLUÇÃO DIFERENCIAL

CONTROLE ON-OFF DE UM BIORREATOR UTILIZANDO O ALGORITMO DE EVOLUÇÃO DIFERENCIAL

SILVEIRA, G. S.; LOBATO, F. S.

Artigo Completo:

O uso de biorreatores na indústria química caracteriza uma linha de pesquisa de grande aplicabilidade nos dias atuais devido à alta produtividade deste tipo de processo. Para essa finalidade, determina-se a melhor forma de alimentação de substrato no biorreator de modo a maximizar a produtividade, caracterizando um problema de controle ótimo. Na prática, a determinação deste perfil é obtida a partir da aplicação da Teoria de Controle Ótimo. Todavia, a implementação prática desta solução é extremamente complexa, já que este perfil pode apresentar, teoricamente, grandes oscilações e singularidades. Neste contexto, a presente contribuição tem por objetivo a determinação da estratégia ótima de controle de um biorreator usando o controle on-off, isto é, o processo está ou não sendo alimentado. Os resultados obtidos com a aplicação do algoritmo de Evolução Diferencial são comparados com os obtidos a partir da Teoria de Controle Ótimo. A partir dos resultados obtidos fica evidente que mesmo sendo obtido um sub-ótimo, que esta estratégia de controle on-off configura-se como uma boa alternativa para a implementação prática dos resultados obtidos com a otimização do processo.

O uso de biorreatores na indústria química caracteriza uma linha de pesquisa de grande aplicabilidade nos dias atuais devido à alta produtividade deste tipo de processo. Para essa finalidade, determina-se a melhor forma de alimentação de substrato no biorreator de modo a maximizar a produtividade, caracterizando um problema de controle ótimo. Na prática, a determinação deste perfil é obtida a partir da aplicação da Teoria de Controle Ótimo. Todavia, a implementação prática desta solução é extremamente complexa, já que este perfil pode apresentar, teoricamente, grandes oscilações e singularidades. Neste contexto, a presente contribuição tem por objetivo a determinação da estratégia ótima de controle de um biorreator usando o controle on-off, isto é, o processo está ou não sendo alimentado. Os resultados obtidos com a aplicação do algoritmo de Evolução Diferencial são comparados com os obtidos a partir da Teoria de Controle Ótimo. A partir dos resultados obtidos fica evidente que mesmo sendo obtido um sub-ótimo, que esta estratégia de controle on-off configura-se como uma boa alternativa para a implementação prática dos resultados obtidos com a otimização do processo.

Keywords:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeqic2017-029

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How to cite:

SILVEIRA, G. S.; LOBATO, F. S.; "CONTROLE ON-OFF DE UM BIORREATOR UTILIZANDO O ALGORITMO DE EVOLUÇÃO DIFERENCIAL", p-169-174. In: Anais do XII Congresso Brasileiro de Engenharia Química em Iniciação Científica [=Blucher Chemical Engineering Proceedings, v. 1, n.4]. ISSN Impresso: 2446-8711. São Paulo: Blucher, 2017.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/chemeng-cobeqic2017-029