A non-linear software sensor to monitor the internal nitrogen quota of phytoplanktonic cells

− New techniques – called software sensors – issued from the non-linear automatic control field and initially developed for non-linear chemical systems have been applied to a continuous culture of phytoplankton. A software sensor (or ‘observer’) combines an analytical differential equation based model and partial measurements of the system in order to estimate the non-measured state variables. It filters data and estimates the actual state of living systems, models of which are often rough approximations. The efficiency of this approach is illustrated with a nitrate-limited chemostat experiment with the chlorophyceae Dunaliella tertiolecta performed in a computer controlled fluctuating environment. © 2001 Ifremer/CNRS/IRD/Éditions scientifiques et médicales Elsevier SAS Résumé − Un capteur logiciel non linéaire pour estimer le quota interne en azote de cellules phytoplanctoniques. Des observateurs issus de la science du contrôle et initialement développés pour des systèmes chimiques non linéaires ont été appliqués à des cultures continues de phytoplancton. Un observateur, ou « capteur logiciel », combine un modèle à base d’équations différentielles et des mesures parcellaires sur le système afin d’estimer les variables internes non mesurées. Cet outil filtre les mesures et estime l’état réel des systèmes vivants dont les modèles sont souvent très approximatifs. L’efficacité de cette approche est illustrée sur des expériences en chémostat avec la chlorophyceae Dunaliella tertiolecta carencée en azote dans un environnement fluctuant piloté par ordinateurs. © 2001 Ifremer/CNRS/IRD/Éditions scientifiques et médicales Elsevier SAS Droop model / non-linear systems / observers / phytoplankton modèle de Droop / systèmes non linéaires / observateurs / phytoplancton