Quelques propriétés des systèmes réactionnels utiles pour l'estimation et la commande des procédés

L’objectif de ce texte est de donner un aperçu de certaines propriétés structurelles des modèles dynamiques de systèmes réactionnels, en particulier (mais pas uniquement) des procédés chimiques ou biochimiques, qui peuvent s’avérer intéressantes pour l’analyse ou la synthèse d’outils d’estimation et de commande des procédés. Nous aborderons en particulier la notion d’invariants réactionnels (qui permettra en particulier de réécrire une partie de la dynamique du procédé de manière indépendante de la cinétique) et de perturbation singulière (qui permet de généraliser la notion d’états quasi-stationnaires). Nous parlerons aussi d’une transformation permettant de diagonaliser la matrice des coefficients stoechiométriques (utile dans le cas de la mise en oeuvre d’estimateurs de paramètres) et d’une condition simple basée sur le schéma réactionnel du procédé permettant de mettre en évidence la présence éventuelle de réponse inverse. Et nous ferons le lien entre la commande adaptative linéarisante et le régulateur PI

Modeling of the aromatic profile of wine: main-kinetics description

The aromatic profile of young and white wines is mainly determined during the grape-must fermentation and is characterized by several compounds called flavour markers. These particular compounds are minority by-products produced from ``leaks of metabolism'' of the used yeast. The final objective of this work is to gain more insight about the synthesis of the aromatic profile in order to optimize it. For this purpose, a first necessary step is the development of a model representing the main physiological phenomena observed during the batch fermentation in the wine-making process in order to later extend it with flavour-markers equations. The main-kinetics model described in this paper is based on a set of biological reactions in which nitrogen compounds such as hexose transporters play a central role, in line with experimental evidence deduced from extensive experimental studies (Malherbe, 2003).Le profil aromatique des vins jeunes et fruités est essentiellement déterminé lors de la fermentation du moût de raisin. Il est caractérisé par différents composés appelés marqueurs aromatiques, des sous-produits minoritaires issus de « fuites du métabolisme » de la levure utilisée. L’objectif final de ces travaux est de mieux comprendre les mécanismes qui régissent la formation du profil aromatique afin d’optimiser celui-ci. Il est cependant d’abord nécessaire de développer un modèle représentant les principaux phénomènes physiologiques apparaissant lors de la fermentation (procédé en batch), pour ensuite l’étendre aux marqueurs aromatiques. Le modèle présenté dans cet article, décrivant les cinétiques principales de fermentation, se base sur des réactions biologiques dans lesquelles les composés azotés tels que les transporteurs d’hexoses jouent un rôle primordial mis en évidence lors d’études expérimentales approfondies (Malherbe, 2003)