Regelungstechnik in der Biotechnologie

Biotechnologische Prozesse werden laufend weiter erforscht und ermöglichen damit neue Produkte und Herstellungsverfahren. Um die Prozesse im Labor effektiv untersuchen zu können muss die Herstellung automatisiert stattfinden. Grundlage für die automatisierte Produktion ist die Regelungstechnik, die für gleichmäßige Umgebungsbedingungen sorgt. So benötigen viele lebende Organismen zum Beispiel regulierte Temperaturen und eine kontrollierte Sauerstoffzufuhr. Regelungstechnik ist eine etablierte Methodik, die in vielen Bereichen – vom Fahrzeugbereich über Luft- und Raumfahrt und Telekommunikation – ihre Anwendung findet. Die Methodik muss jedoch auf die Herausforderungen der Anwendung zugeschnitten werden. In diesem Buch werden etablierte Verfahren auf die Anforderung der Bioverfahrenstechnik zugeschnitten erklärt. Dazu wird das Zeitverhalten der Prozesse – die Dynamik – untersucht, mathematisch beschrieben und darauf basierend Regelalgorithmen entwickelt. Dieses Buch richtet sich vornehmlich an Biotechnologen und Studierende der Bioverfahrenstechnik, die Labor- und Produktionsprozesse automatisieren möchten What is the best way to automate experiment processes and equipment? The basis for this is control engineering, which is explained here by looking at example processes from biotechnology. The PID controller is explained with a solid mathematical foundation and practical examples. Advanced control strategies, such as feed forward control, cascade control, and ratio control, are employed to tackle more complex problems.