Contribution de l'automatique au developpement d'un procede de production d'enzymes : modelisation, estimation, commande

Le travail presente dans cette these est consacre a l'application de techniques d'automatique a un procede de production de lipase en vue de mettre au point un systeme de controle maximisant sa production. Les techniques classiques en terme d'estimation et de commande ne permettant pas de resoudre le probleme, des solutions originales prenant en compte les specificites du procede sont developpees puis testees en simulation et sur le procede reel. Elles ont a la fois simples a mettre en uvre et leur performances sont garanties d'un point de vue theorique. Apres une etude de modelisation a l'issue de laquelle un modele de connaissance caracterisant la dynamique du procede a ete propose, une strategie d'estimation a ete definie pour assurer la surveillance du procede et pallier au manque de mesures en ligne. Elle permet d'estimer les principales variables d'etat et les parametres cinetiques du procede a partir de la seule mesure en ligne disponible fournie par une analyse de gaz. Cette strategie consiste a scinder le probleme global d'estimation en sous problemes plus simples pour lesquels des solutions sont proposees, qui font appel le moins possible aux modeles des cinetiques afin de s'affranchir des erreurs de modelisation. Elle est validee en simulation et experimentalement pour differents modes de fonctionnement du procede. Ensuite, une strategie de controle qui permet de maximiser la production de lipase est elaboree a partir du modele du procede et une loi de commande qui linearise le procede par bouclage est developpee. Afin de la mettre en uvre sur le procede reel, la commande est couplee a l'estimateur d'etat et de parametres et les performances de l'ensemble sont etudiees d'un point de vue theorique et en simulation