通过可控混合装置优化跑道池中的微藻产率
最优化与控制
2020-10-22 v1
摘要
本文关注于通过混合策略提升跑道池中微藻的生长。假设流动为层流，并采用描述光系统动力学的 Han 模型作为基础，以确定生长速率随光照历史的函数关系。假设存在一种控制混合的装置，这意味着可以根据置换矩阵 P 在每一新圈时重新排布不同层中细胞的顺序。因此细胞深度的顺序以及所感知的光照以周期性方式被改变。光系统的动力学在跑道池中以置换 P 计算 K 圈。我们证明，若达到周期态，则它将在第一圈之后立即呈现周期性，这能在测试所有置换时显著降低计算成本。为优化产量，引入了一个对应于沿深度及一圈的平均生长率的函数。提出了一个次优但显式的解，并在不同情形下与最优置换及其他策略进行了数值比较。最后，讨论了生长率上的预期增益。
引用
@article{arxiv.2010.09247,
title = {Optimizing microalgal productivity in raceway ponds through a controlled mixing device},
author = {Olivier Bernard and Liudi Lu and Julien Salomon},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.09247},
year = {2020}
}