Régulation adaptive à raideur variable de la pression partielle en oxygène dissous dans un réacteur microbien discontinu

Dissolved oxygen partial pressure (pO 2 ) in a fed-batch bioreactor is difficult to control because of the constantly changing dynamics of the system. A very effective adaptive control algorithm, based on the Generalized Predictive Control, has been developed. This algorithm uses a robust estimator, a predictor requiring little computation, and a variable control stiffness. The improvement, when compared with conventional controllers relies on three different aspects: no operator adjustment is required during the culture or between experiments; the reproducibility of the regulation is achieved despite external disturbances; finally, since the pO 2 remains stable, the agitation rate curve provides a direct image of the oxygen needs of the microorganisms, thus giving a visual assessment of their respiratory state. La pression partielle en oxygene dissous (pO 2 ) dans un bioreacteur discontinu est difficile a reguler a cause de la dynamique constamment changeante du systeme. On a developpe un algorithme de regulation adaptative, base sur la Commande Predictive Generalisee. L'algorithme utilise un estimateur robuste, un predicteur necessitant peu de calculs, et une raideur de regulation variable. L'amelioration apportee par rapport a des regulateurs conventionnels est triple: l'operateur n'intervient plus pour des modifications de reglage en cours de culture ou entre les experiences, la reproductibilite de regulation est assuree malgre les perturbations exterieures, et enfin la pO 2 etant stable, la courbe d'agitation traduit les besoins en oxygene des micro-organismes, ce qui permet un diagnostic visuel de leur etat respiratif.