การประยุกต์ใช้ตัวควบคุมแบบป้อนกลับสเตตสำหรับควบคุมค่าพีเอช ในกระบวนการบำบัดน้ำเสีย

Abstract

โรงงานอุตสาหกรรมเคมีหลายประเภทมีการใช้กรดแก่ อาทิเช่น กรดไฮโดรคลอริกและกรดซัลฟุริกในการทำความสะอาดพื้นผิวชิ้นงาน การใช้กรดเหล่านี้ทำให้น้ำเสียมีความเป็นกรดสูงซึ่งต้องผ่านกระบวนการบำบัดก่อนปล่อยทิ้งลงสู่สิ่งแวดล้อม กระบวนการบำบัดน้ำเสียเกี่ยวข้องกับการปรับค่าพีเอช ซึ่งเป็นที่ทราบว่าเป็นปัญหาการควบคุมที่มีความท้าทายมาก เนื่องจากค่าพีเอชมีความไม่เป็นเชิงเส้น ดังนั้น การควบคุมค่าพีเอชด้วยตัวควบคุมแบบดั้งเดิม ไม่สามารถให้ผลการควบคุมดีนัก ด้วยเหตุนี้ตัวควบคุมแบบฐานจำลองได้นำมาใช้ในการควบคุมค่าพีเอชของน้ำเสีย งานวิจัยนี้ได้เสนอการประยุกต์ใช้ตัวควบคุมแบบป้อนกลับสเตต ซึ่งเป็นหนึ่งในตัวควบคุมแบบฐานจำลองในการควบคุมค่าพีเอชของน้ำเสียของโรงงานเหล็กรีดเย็น นอกจากนั้นตัวกรองคาลมานถูกนำมาใช้ร่วมกับสมการของตัวควบคุมแบบป้อนกลับสเตตเพื่อประมาณค่าพารามิเตอร์ที่ไม่ทราบค่าหรือไม่แน่นอน กรณีศึกษาได้กระทำโดยสร้างสมการของตัวควบคุมแบบป้อนกลับสเตตและสมการแบบจำลองทางคณิตศาสตร์บนโปรแกรมแม็ทแล็บ ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่าตัวควบคุมแบบป้อนกลับสเตตนั้นสามารถนำไปควบคุมตัวแปรขาออกหลายตัว และให้สมรรถนะดีกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับตัวควบคุมแบบพีไอดีในกรณีที่มีตัวรบกวนเป็นอัตราการไหลและความเข้มข้นของน้ำเสียและกรด นอกจากนั้นการใช้ตัวกรองคาลมานในสมการของตัวควบคุมแบบป้อนกลับสเตตสามารถเพิ่มสมรรถนะของตัวควบคุมแบบป้อนกลับสเตตในกรณีของตัวแปรวัดมีความสัญญาณรบกวน