Aplicación De Técnicas De Control Proporcional Integral Generalizado Al Crecimiento De La Microalga Scenedesmus Obliquus

El presente proyecto de investigación busca la aplicación de técnicas de control proporcional integral generalizado sobre diferentes modelos relacionados con el crecimiento de las microalgas. Para lo anterior se determinará primero el modelo de control dinámico del sistema y el grado de controlabilidad de cada una de las variables de control (temperatura, CO2, ciclos luz/oscuridad y pH) que afectan el crecimiento de las microalgas. Para esto se utilizará un sistema automático de control On-line que actualmente permite en cuatro fotobiorreactores (FBR) cerrados: controlar las variables de proceso temperatura y los ciclos luz/oscuridad, y monitorear el pH. Lograr tener un sistema automático On-line que permita trabajar las cuatro variables de proceso (temperatura, CO2, pH y ciclos luz/oscuridad), puede permitir obtener una caracterización del sistema, en este caso especifico el crecimiento de la microalga Scenedesmus obliquus, ya que se podrán dejar condiciones de experimentación fijas y otra(s) variable(s) para analizar así la influencia de estas sobre el crecimiento de la microalga escogida. Además, con un prototipo como el que se menciona se pueden tener resultados más confiables y reproducible\s que los que se obtendrían sin este, ya que el sistema puede permitir: vigilancia continua y automática del proceso, evaluación del estado del sistema y realización automática de los ajustes correspondiente, liberación a personas encargadas de la labor tediosa y prolongada de observación de muchos medidores y diversos aparatos, y obtención automática de abundante información del proceso en tiempo real.Es así que con este proyecto se espera: 1) determinar el modelo dinámico que mejor represente el comportamiento de un cultivo de la microalga S. obliquus identificando los parámetros asociados y el grado de controlabilidad de las variables asociadas, 2) complementar el prototipo que se tiene actualmente al implementarle el módulo de control automático de CO2, 3) proporcionar las condiciones necesarias para realizar diferentes experimentos de importancia para estudiantes investigadores de pregrado y posgrado, así mismo, servir como herramienta de apoyo a proyectos de Convocatorias tanto internas como externas, y 4) a largo plazo, poder realizar el escalamiento del sistema.

The present research project seeks to apply integral proportional control techniques widespread on different models related to the growth of microalgae. For the above, it will be determined the system dynamic control model and the controllability degree of each one of the control variables (temperature, CO2, light/dark cycles and pH) that affect the growth of the microalgae. An automatic On-line control system will be used that currently allows in four closed photo bioreactors (PBR): control variables in the temperature process and light/dark cycles, and monitor the pH. Achieving an On-line automatic system that allows working the four process variables (temperature, CO2, light/dark cycles and pH), in this specific case of the growth of the Scenedesmus obliquus microalgae; can permit to obtain a system characterization, as experimental conditions can be left fixed and other variable(s) to analyze the influence over the chosen microalgae growth. Besides, with a prototype such as the one mentioned, more reliable and reproducible results can be obtained than those achieved without this, since the system allows: continuous and automatic process vigilance, evaluation of the system status and automatic corresponding adjustments, releasing people in charge of the tedious and prolonged task of observing plenty of measurements and various appliances, and automatically obtaining process information in real time. Thus, this project it is expected to: 1) determine the dynamic model that best represent the behavior of a culture of microalgae S. obliquus identifying the associated parameters and the controllability degree of the related variables, 2) complement the current prototype by implementing the automatic CO2 control module, 3) provide the necessary conditions to develop different important experiments for undergraduate and graduate students, likewise, serve as a tool to support projects for both internal and external Convocations, and 4) in the long term, be able to perform system scaling.

Control proporcional integrado generalizadoCrecimiento de MicroalgasRechazo activo de perturbaciones