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J-GLOBAL ID：202102221412816666   整理番号：21A0578612

流加回分バイオテクノロジープロセスにおける比成長速度のファジィ論理ベース適応制御 シミュレーション研究【JST・京大機械翻訳】

Fuzzy Logic-Based Adaptive Control of Specific Growth Rate in Fed-Batch Biotechnological Processes. A Simulation Study

著者 (3件)： Butkus Mantas ,  Repsyte Jolanta ,  Galvanauskas Vytautas
資料名： Applied Sciences (Web)  (Applied Sciences (Web))
巻： 10  号： 19  ページ： 6818  発行年： 2020年 
JST資料番号： U7135A  ISSN： 2076-3417  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 本論文は,ファジー論理に基づく明確な適応制御アルゴリズムの開発と応用を提示し,流加生物工学的プロセスにおける比増殖速度(SGR)を制御するために使用した。開発した制御アルゴリズムを,モデルフリー適応技術と利得スケジューリング技術に基づく2つの適応制御システムと比較した。組換え大腸菌流加培養プロセスの典型的数学モデルを,ファジィベースの制御アルゴリズムの性能を評価するために選択した。調べた制御技術は,全体のプロセス期間を考慮するとき,同様に実行した。ファジィベースのパラメータ適応を有する適応PI制御装置は,SGRの偏差を補償するとき,特に前述のアルゴリズムよりも優位性を示した。これらの偏差は,装置故障またはプロセス障害が起こるとき,通常発生する。ファジィベースの制御システムは,調査した範囲内で安定であった。制御品質に関して,調査した制御アルゴリズムは流加バッチバイオテクノロジープロセスにおけるSGRの制御に適していることが分かった。しかし,基質供給速度操作と制限は使用する必要がある。制御装置の設計および調整に必要な時間を考慮して,エキスパート知識が利用可能であるとき,開発した制御装置は実用化に適している。提案したアルゴリズムは,他の細胞培養におけるSGRを制御するために,さらに適応し,開発することができ,一方,基質制限条件下でプロセスを運転した。Copyright 2021 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： アルゴリズム ,  シミュレーション ,  計算機シミュレーション ,  スケジューリング ,  制御装置 ,  制御系 ,  適応制御 ,  数学モデル ,  基質 ,  細胞培養 ,  利得 ,  曖昧さ ,  流加培養 ,  *ファジィ論理
準シソーラス用語： 制御アルゴリズム ,  比増殖速度 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (4件)： バイオテクノロジープロセス ,  適応制御 ,  比成長速度制御 ,  ファジィ論理

分類 (2件)： 電力系統一般  (NB02000E) ,  システム同定  (IA02040O)

引用文献 (29件)：

• Boudreau, M.A.; McMillan, G.K. New Directions in Bioprocess Modelling and Control: Maximizing Process Analytical Technology Benefits; ISA: Durham, NC, USA, 2006.
• Dochain, D. Bioprocess Control; John Wiley & Sons: London, UK, 2008.
• Schuler, M.M.; Marison, I.W. Real-time monitoring and control of microbial bioprocesses with focus on the specific growth rate: Current state and perspectives. Appl. Microbiol. Biotechnol. 2012, 94, 1469-1482.
• US Food and Drug Administration. Guidance for Industry PAT-A Framework for Innovative Pharmaceutical Development, Manufacturing and Quality Assurance. 2004. Available online: https://www.fda.gov/regulatory-information/search-fda-guidance-documents/pat-framework-innovative-pharmaceutical-development-manufacturing-and-quality-assurance (accessed on 1 September 2020).
• Simutis, R.; Lübbert, A. Bioreactor control improves bioprocess performance. Biotechnol. J. 2015, 10, 1115-1130.

タイトルに関連する用語 (7件)： バイオテクノロジー ,  プロセス ,  比成長速度 ,  ファジィ論理 ,  適応制御 ,  シミュレーション ,  研究