基于多项式混沌理论的连续冷冻干燥概率鲁棒不确定性分析与最优控制
计算工程、金融与科学
2025-02-20 v1 系统与控制
系统与控制
最优化与控制
摘要
冷冻干燥，又称真空冷冻干燥，是生物治疗药物制造中常用于提高各种药品（如 mRNA 疫苗）稳定性并允许更高储存温度的工艺。尽管当前行业趋势正朝着连续制造发展，但大多数工业冷冻干燥工艺仍以批次模式运行。本文提出了一个框架，用于考虑连续冷冻干燥中一次和二次干燥步骤期间的概率不确定性。该概率不确定性通过多项式混沌理论（PCT）被纳入机理模型中。由此得到的基于 PCT 的模型能够准确高效地量化不确定性对几个关键过程变量的影响，包括温度、升华前沿和结合水浓度。展示了基于 PCT 的模型与随机优化和控制的集成。所提出的框架和案例研究可用于指导在考虑概率不确定性下的连续冷冻干燥的设计与控制。
引用
@article{arxiv.2502.13420,
title = {Probabilistically Robust Uncertainty Analysis and Optimal Control of Continuous Lyophilization via Polynomial Chaos Theory},
author = {Prakitr Srisuma and George Barbastathis and Richard D. Braatz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.13420},
year = {2025}
}
备注
Accepted Manuscript