Dans l'industrie chimique, pharmaceutique et biotechnologique, un grand nombre de produits est fabriqué par des processus transitoires par nature, c'est-à-dire n'opérant pas en régime stationnaire. A titre d'exemples, on peut citer les procédés batch et semi - batch et les procédés périodiques qui fonctionnent en régime cyclique, comme les procédés d'adsorption modulée en pression et les réacteurs à écoulement inverse.
Le mode de fonctionnement batch, mode discontinu qui est calqué sur le principe du traitement par lots ou chaque lot subit une série d'opérations, est actuellement privilégié pour de nombreuses fabrications, notamment en génie des procédés. Le fonctionnement optimal de ces procédés transitoires nécessite la recherche sur la conception de procédures qui permettent d'optimiser leurs performances.
L'optimisation de ces performances consiste souvent à déterminer le profil optimal des variables de décision (ou de commande) (température, pression, débit, chaleur, courant, ...) ou les paramètres d'un modèle dynamique permettant d'optimiser un indice de performance donné (temps opératoire, sélectivité, consommation d'énergie,...), sur un certain horizon de temps, tout en respectant des contraintes spécifiées (environnement, limites physiques du procédé, ...). Ces problèmes sont connus sous le nom de problèmes d'optimisation dynamique (ou encore problèmes de commande optimale en boucle ouverte).
Ce projet de recherche porte sur : (i) le développement de méthodes rigoureuses permettant l'optimisation dynamique globale des procédés pour lequel un modèle mathématique détaillé, typiquement non-linéaire et différentiel, est utilisé pour décrire le comportement physique du système. (ii) la poursuite du développement du logiciel d'optimisation dynamique DYNO en y incorporant les nouvelles méthodes et algorithmes d'optimisation globale, en améliorant sa robustesse et sa rapidité en y intégrant des codes développés par ailleurs.
Bibliographie produite durant la coopération :
Publications : - M.Cizniar, M.Podmajersky, M.Hirmajer, M.Fikar, M.A.Latifi - Global optimization for the parameter estimation of differential-algebraic systems - Chemical Papers, 2008 (accepted)
Communications : - Design of constrained nonlinear predictive control model based on global optimisation - Cizniar M., Fikar M., Latifi M.A. - Computer - Aided Chemical Engineering, 25, pp. 563 - 568, 2008, B.Braunschweig and X.Joulia (Editors), Elsevier B.V. - 18th European Symposium on Computer Aided Process Engineering - ESCAPE18, 1 - 4 June 2008, Lyon, France - NMPC baseed on global optimisation - Ciniar M., Hirmajer T. , Podmajersky M. , Fikar M. , Latifi M.A. - In Proceedings of the 8th International Scientific Technical Conference Process Control 2008, pp. c025b-1-c025b-6, University of Pardubice, Kouty nad Desnou, Czech Republic - Global optimisation - based nonlinear model predictive control based - Cizniar M. , Fikar M. , Latifi M.A. - NMPC08, International Workshop on Assessment and Future Directions of NMPC, 5 - 9 September 2008, Pavia, Italy
