@mastersthesis {146,
	title = {Estimation and Control of Multivariable Biotechnological Processes},
	volume = {PhD},
	year = {2014},
	month = {02/2015},
	school = {Universidad Nacional de La Plata},
	type = {PhD},
	address = {La Plata, Buenos Aires, Argentina},
	abstract = {La presente tesis doctoral aborda problemas de estimaci{\'o}n y control de variables en procesos biotecnol{\'o}gicos. Se aportan soluciones novedosas a dos cuestiones relevantes para el control de estos procesos: i) el dise{\~n}o de observadores (sensores virtuales) de variables no medibles a partir de las mediciones disponibles, y ii) el dise{\~n}o de lazos de regulaci{\'o}n del crecimiento en cultivos de microorganismos que utilizan m{\'u}ltiples sustratos. Con el objetivo de disponer de estimaciones de variables importantes del proceso que no son accesibles en l{\'\i}nea, se dise{\~n}an observadores que utilizan informaci{\'o}n de la din{\'a}mica de las variables medidas. En primer lugar se proponen observadores por modo deslizante para procesos en los que s{\'o}lo es medible la concentraci{\'o}n de producto. En este caso se estiman, con din{\'a}mica de error reducida, la tasa de crecimiento y la concentraci{\'o}n de biomasa, dos variables que son muy importantes para el monitoreo de los cultivos. Luego se presenta un observador por modo deslizante de segundo orden capaz de estimar m{\'u}ltiples tasas de formaci{\'o}n y consumo de sustancias a partir de medir la concentraci{\'o}n de estas sustancias. En este caso se obtiene convergencia en tiempo finito. Esto permite considerar las estimaciones obtenidas para la implementaci{\'o}n de lazos de realimentaci{\'o}n, donde la ventaja es que no se agrega din{\'a}mica adicional del observador. La segunda parte de la tesis trata problemas de regulaci{\'o}n en el contexto de procesos alimentados con m{\'u}ltiples sustratos. Se dise{\~n}a un algoritmo supervisor basado en modo deslizante cuyo objetivo es evitar que un sustrato necesario para el crecimiento alcance concentraciones que comprometan la operaci{\'o}n deseada del proceso. En particular se considera un proceso aer{\'o}bico con regulaci{\'o}n de la tasa de crecimiento, donde el ox{\'\i}geno disuelto es un sustrato necesario para el crecimiento microbiano y cuya disminuci{\'o}n puede llevar a respuestas indeseadas, tanto en el lazo de control de alimentaci{\'o}n como en el comportamiento del microorganismo. Finalmente, se realiza el dise{\~n}o de leyes de flujo proporcionales a la biomasa para cultivos semi-continuos alimentados con dos sustratos, donde el objetivo de control es la regulaci{\'o}n de la tasa de crecimiento total. La incorporaci{\'o}n del error de regulaci{\'o}n en la tasa de crecimiento permite mejorar el desempe{\~n}o del proceso. Se realiza adem{\'a}s la extensi{\'o}n de las leyes de alimentaci{\'o}n a modelos que incorporan el efecto de inhibici{\'o}n competitiva entre los sustratos. Estos modelos tienen particular relevancia, entre otras aplicaciones, en los procesos de biorremediaci{\'o}n de sustancias t{\'o}xicas.},
	url = {http://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/44031},
	author = {Nu{\~n}ez, Sebasti{\'a}n}
}
