Mémoire
| Résumé : | un observateur d'état visant à estimer la concentration en biomasse X au sein d'un bioréacteur à lit fixe est développé dans le cadre du procédé de production virale par des cellules mammaliennes de l'entreprise Univercells Technology. Des données pseudo-expérimentales de mesures à haute fréquence de concentrations en glucose G (nutriment) et lactate L (métabolite) sont générées par simulation et initialement utilisées pour implémenter un filtre de Kalman étendu discret (FKE-D) se basant sur un modèle mécaniste simple de bilans de matière à trois variables d'états (G, L et X). Trois alternatives à ce filtre sont étudiées, à savoir : un FKE-D estimant également en ligne un paramètre du modèle ; un observateur asymptotique permettant de ne pas avoir recours au modèle cinétique (pouvant être difficile à déterminer en pratique) ; et un observateur hybride Kalman-asymptotique. La robustesse de chaque observateur d'état face à des erreurs dans l'estimation des paramètres du modèle est évaluée via une analyse de sensibilité de type One-Factor-At-A-Time. Il en ressort que le FKE-D initial est plus sensible vis-à-vis des coefficients pseudo-stœchiométriques du modèle k_X et k_L que vis-à-vis du modèle cinétique. Le FKE-D estimant en ligne le paramètre k_L offre des performances supérieures au FKE-D initial, tandis que celui estimant en ligne k_X est divergent. L'observateur asymptotique est globalement moins performant que le FKE-D initial mais a l'avantage d'être beaucoup plus simple à implémenter dans le cas d'une culture en mode batch en phase de croissance cellulaire. L'observateur hybride est également moins performant que le FKE-D initial tout en étant plus difficile à implémenter en pratique. |
