通过受控藻类-细菌共生实现微藻生物合成优化
最优化与控制
2024-10-14 v1
摘要
我们研究了对藻类-细菌联合体的优化问题，其中外生控制输入调节细菌资源在生长与合成限制藻类生长所必需资源之间之间的分配。在连续生物反应器中，追求藻类生物量合成的最大化，稀释率作为额外的控制变量。我们分别针对静态控制问题和动态控制问题构建了最优控制模型，并运用理论工具和数值工具进行求解。我们探讨了静态问题的凸性及其解的唯一性，并指出动态问题显示出具有班-巴夫控制动作和奇点弧的结果，进而导致周期性控制动作。最后，我们讨论了两种解决方案之间的关系，表明动态控制在何种程度上可以超越静态最优解。
引用
@article{arxiv.2410.08575,
title = {Optimization of microalgae biosynthesis via controlled algal-bacterial symbiosis},
author = {Rand Asswad and Walid Djema and Olivier Bernard and Jean-Luc Gouzé and Eugenio Cinquemani},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.08575},
year = {2024}
}