Active disturbance rejection control: an application to continuous microalgae photobioreactors
Notice bibliographique
Résumé
Abstract BACKGROUND Mathematical modelling is a widely employed approach for investigating the growth behaviour of microalgae. As a result, the development of model‐based controllers to regulate process variables has garnered increasing attention. However, despite the significant efforts invested in this area, control performance can be adversely affected by unmodelled dynamics and disturbances. RESULTS Two active disturbance rejection controllers (ADRC) were designed to enable robust tracking of biomass concentration in continuous microalgae photobioreactors, with reduced reliance on the mathematical model of the system. The controllers were tuned to achieve a nonovershoot response and minimize settling time based on the culture's characteristics. Simulations were performed using optimal setpoints specific to each model. The results showcased a maximum output signal deviation of ±2.2%, ±7.8% and ± 7.62% for the Dunaliella tertiolecta , Isochrysis affinis galbana and Chlorella vulgaris models, respectively, regardless of the presence of simulated disturbances. CONCLUSIONS The findings of this study significantly contribute to the advancement of the field of sustainable microalgae production. By introducing less dependent model‐based controllers, this research enhances the feasibility of implementing robust control strategies. These controllers require only knowledge of the equation system's order and the control gain function, simplifying the design process. This approach effectively addresses control performance degradation arising from unmodelled dynamics and disturbances. The ability to maintain desired process variables through ADRC controllers not only ensures improved control performance, but also supports the cultivation of specific microalgal species, when an accurate model is not available, thus promoting the overall progress and viability of microalgae biomass production. © 2023 Society of Chemical Industry.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».