Comparación del Desempeño de Estimadores de Estado no Lineales para Determinar la Concentración de Biomasa y Sustrato en un Bioproceso

• Autores: Fabián A. Ortega Quintana, Ómar A. Pérez Sierra, Emiro A. López Acosta
• Localización: Información tecnológica, ISSN-e 0718-0764, ISSN 0716-8756, Vol. 26, Nº. 5, 2015, págs. 35-44
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Performance Comparison of Nonlinear Estimators of State for Determining Biomass Concentration and Substrate in a Bioprocess
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• Resumen
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    Este trabajo presenta un análisis comparativo de varias técnicas de estimación no lineal cuando es aplicada a un bioproceso. El observador Luenberger extendido, el filtro de Kalman extendido y el observador de modos deslizantes fueron evaluados para un proceso de crecimiento microbiano. El desempeño de los estimadores no lineales es evaluado en términos de indicadores de error y su habilidad para hacer frente con incertidumbres del proceso tales como errores de medición e incertidumbre de las condiciones iniciales. Los resultados de la simulación sugieren que el filtro de Kalman extendido provee estimaciones precisas de los estados y que el Observador de Luenberger Extendido no es recomendable para este tipo de bioprocesos.

  • English

    This paper presents a comparative analysis of various nonlinear estimation techniques when is applied on a bioprocess. Extended Luenberger observer, Extended Kalman filter and Sliding Mode observer were evaluated for a microbial growth process. The performance of the nonlinear estimators is evaluated in terms of error indicators and their ability to cope with process uncertainties such as measurement errors and uncertain initial conditions. The simulation results suggest that the extended Kalman filter provide accurate estimates of the states and that the Extended Luenberger observer is not recommended for this type of bioprocesses.