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L’application de la théorie de la commande optimale sur des exemples concrets est souvent considérée comme une tâche difficile car elle demande un investissement important pour en maîtriser les subtilités. Cet ouvrage apporte un éclairage pédagogique sur les fondements de la théorie.

Optimisation des bioprocédés

L’application de la théorie de la commande optimale sur des exemples concrets est souvent considérée comme une tâche difficile car elle demande un investissement important pour en maîtriser les subtilités. Cet ouvrage apporte un éclairage pédagogique sur les fondements de la théorie.

Mis à jour le 04/06/2019
Publié le 23/05/2019

Pour appliquer cette théorie, ce livre comporte des cas d'école (problème de la balançoire, du chauffeur pressé...) puis des exemples concrets en biotechnologie. Il propose une approche fondée sur l’apprentissage des procédures de résolution plutôt que sur l’exposé théorique des résultats fondamentaux. Un effort particulier est porté sur les argumentations et interprétations géométriques des trajectoires fournies par l’application du principe du maximum de Pontryagin ou PMP.

Si cet ouvrage traite de contrôle optimal, ce n’est pas un livre à proprement parler sur le contrôle optimal. C’est avant tout une introduction - et une introduction seulement – au principe du maximum de Pontryagin. Il se trouve que le PMP est l’un des outils utilisés en théorie du contrôle optimal. Le contrôle optimal (ou optimal control en anglais) vise à déterminer un signal de commande (ou signal d’action) qui permet de minimiser (ou maximiser) un critère de performance de type intégral faisant intervenir l’état d’un système dynamique, éventuellement sous contraintes, et ce, sur un horizon de temps libre ou fixé. Dans de nombreuses situations, en appliquant le PMP, on peut pleinement caractériser les propriétés de ce contrôle, comprendre toutes les subtilités de sa « synthèse » et parfois même disposer de la valeur du contrôle à appliquer en tout temps en fonction de l’état du système. 

Les six chapitres :  Le calcul des variations classique - Contrôle optimal -Applications - Remplissage optimal d’un réacteur « batch » - Optimisation de la production de biogaz - Optimisation d’un bioréacteur à membrane (BRM) 

 

Les auteurs 

Jérôme Harmand est directeur de recherche au laboratoire de biotechnologie de l’environnement à l’Inra de Narbonne. Il travaille sur la modélisation et le contrôle des écosystèmes microbiens et des bioprocédés.

Claude Lobry est professeur émérite de l’université de Nice Sophia Antipolis. Ses recherches portent sur l’automatique des systèmes non linéaires, les équations différentielles (perturbations singulières) et la dynamique des populations.

Alain Rapaport est directeur de recherche dans l’unité mathématiques, informatique et statistiques pour l’environnement et l’agronomie à l’Inra de Montpellier SupAgro. Il travaille sur la modélisation et l’optimisation des bioprocédés.

Tewfik Sari est directeur de recherche à l’Institut national de recherche en sciences et technologies pour l’environnement et l’agriculture. Ses recherches portent sur les systèmes dynamiques et les biomathématiques. 

 

Optimisation des bioprocédés - pratique du principe du maximum de Pontryagin - volume 3  

ISTE Editions – coll. Génie des procédés – 240 pages, avril 2019 – 55 euros