| Journal: | Revista mexicana de ingeniería química |
| Database: | PERIÓDICA |
| System number: | 000394211 |
| ISSN: | 1665-2738 |
| Authors: | Cuevas Ortiz, F.A1 Neria González, M.I2 Aguilar López, R1 |
| Institutions: | 1Instituto Politécnico Nacional, Centro de Investigación y de Estudios Avanzados, México, Distrito Federal. México 2Tecnológico de Estudios Superiores de Ecatepec, División de Ingeniería Química y Bioquímica, Ecatepec, Estado de México. México |
| Year: | 2015 |
| Season: | Ene-Abr |
| Volumen: | 14 |
| Number: | 1 |
| Pages: | 137-147 |
| Country: | México |
| Language: | Inglés |
| Document type: | Artículo |
| Approach: | Experimental, aplicado |
| Spanish abstract | El objetivo principal del trabajo es diseñar un nuevo observador de estados para un sistema no lineal conmutado. El observador propuesto contiene un término proporcional estandar y una retroalimentación acotada que mejora el desempeño del proceso de estimación en comparación con otras metodologías, como los observadores de tipo Luenberger extendidos. Se proporciona un análisis teórico sobre la convergencia del observador propuesto a través de un análisis de funciones múltiples de Lyapunov. La estrategia de estimación es aplicada a un biorreactor en lote, donde se lleva a cabo un proceso de sulfato-reducción considerando un cambio hipotético de régimen cinético. La evolución de la cinética de reacción es descrita en tres etapas: la primera etapa es descrita por el modelo cinético de Haldane-Boulton; la segunda etapa llamada de transición se asume una interacción entre el modelo de Haldane-Boulton y el modelo cinético Moser-Boulton; y la tercera etapa es representada por el modelo de Moser-Boulton. La concentración de sulfuro se considera como una medida de la salida del biorreactor para implementar el observador propuesto. Los resultados de los experimentos numéricos muestran un desempeño satisfactorio de la metodología considerada |
| English abstract | The main objective of this work is to design a new state observer for a switched nonlinear system. The proposed observer contains a standard proportional term and a bounded feedback that improves the performance of the estimation process compared with other methodologies such as extended Luenberger-type observers. A theoretical analysis of the convergence of the proposed observer through an analysis of multiple Lyapunov functions is provided. The estimation strategy is applied to a bioreactor batch, where is performed a process of sulfate-reducing considering a hypothetical change in kinetic regime. The evolution of the reaction kinetics is described in three stages: the first stage is described by the Haldane-Boulton kinetic model; the second transitional stage called an interaction between the Haldane-Boulton and Moser-Boulton kinetic models; and the third stage is represented by the model Moser-Boulton. Sulfide concentration is considered as a measured variable of the bioreactor to implement the proposed observer. Numerical experiment results shown satisfactory performance of the considered methodology |
| Disciplines: | Ingeniería, Química |
| Keyword: | Ingeniería química, Biotecnología, Biorreactores, Cultivo por lotes, Modelo adaptable, Observadores no lineales |
| Keyword: | Engineering, Chemistry, Chemical engineering, Biotechnology, Bioreactors, Batch culture, Adaptive model, Nonlinear observers |
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