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Zur Führung und Optimierung biotechnologischer Prozesse ist deren Zustandsinformation von zentraler Bedeutung. Software-Sensoren können zur Gewinnung dieser Information genutzt werden. In diesem Artikel wird ein Entwurfsansatz, basierend auf der Zustandsschätzung auf bewegtem Horizont, präsentiert. Dieser Ansatz ist eine optimierungsbasierte Strategie zur Zustandsschätzung, die auch bei nichtlinearen Systemen eingesetzt werden kann. Eine begrenzte Anzahl von zurückliegenden Messwerten wird zur Schätzung des momentanen Zustandes benutzt. Wichtige Eigenschaften dieses Ansatzes sind die Möglichkeiten, zusätzliches Prozesswissen in Form von Beschränkungen der Zustandsgrößen zu nutzen und Messwerte mit verschiedenen Abtastraten zu verarbeiten. Um die Leistungsfähigkeit des Verfahrens zu demonstrieren, wird es bei einem Produktionsprozess des Bakteriums  Photorhabdus luminescens  eingesetzt. Hierbei werden die Messwerte der Kohlendioxidproduktionsrate und der Glukosekonzentration im Medium dazu genutzt, die Biomasse, ein kristallines Einschlusskörperprotein und zwei weitere Substrate im Medium zu schätzen.

technisches messen/tm. technisches messen

Anwendung eines Software-Sensors, basierend auf der Zustandsschätzung auf bewegtem Horizont, in der Biotechnologie (Software-Sensor Based on Moving Horizon State Estimation with Application in Biotechnology)