การประยุกต์การควบคุมด้วยแบบจำลองเจเนริกร่วมกับคาลมานฟิลเตอร์ สำหรับเครื่องปฏิกรณ์ถังกวนแบบต่อเนื่องที่มีปฏิกิริยาคายความร้อน

Abstract

งานวิจัยนี้ได้นำเสนอการประยุกต์การควบคุมด้วยแบบจำลองเจเนริกสำหรับการควบคุมอุณหภูมิของเครื่องปฏิกรณ์ถังกวนแบบต่อเนื่องที่มีปฏิกิริยาคายความร้อนอันดับหนึ่งแบบผันกลับได้ซึ่งแสดงพฤติกรรมที่มีความไม่เป็นจริงเชิงเส้นสูง และเครื่องปฏิกรณ์ถังกวนแบบต่อเนื่องที่มีปฏิกิริยาคายความร้อนอันดับหนึ่งแบบผันกลับไม่ได้ในกรณีศึกษา 3 กรณี คือ (1) ระบบแสดงพฤติกรรมที่มีความว่องไวต่อการเปลี่ยนแปลงค่าของพารามิเตอร์อย่างมาก (2) ระบบแสดงพฤติกรรมที่มีหลายภาวะคงตัวและมีภาวะคงตัวที่ไม่มีเสถียรและ (3) ระบบแสดงพฤติกรรมที่มีการแกว่งเนื่องจากความไม่เป็นเชิงเส้นอย่างมาก ภายใต้ภาวะปฏิบัติการต่างๆ กัน วัตถุประสงค์ของการทำงานวิจัยนี้คือ การออกแบบเครื่องควบคุมด้วยแบบจำลองเจเนริกที่ใช้ร่วมกับคาลมานฟิลเตอร์ ซึ่งให้สมรรถนะในการควบคุมที่ดีและสามารถรับประกันเสถียรภาพของระบบควบคุมสำหรับระบบเวลาต่อเนื่องที่ไม่เป็นเชิงเส้นภายใต้ขอบเขตจำกัดต่างๆ ของการดำเนินการ โดยในงานวิจัยนี้ได้พิจารณาการควบคุมในด้านต่างๆ เป็นต้นว่า สมรรถนะของระบบควบคุมในกรณีที่มีการเปลี่ยนแปลงค่าตัวแปรรบกวนระบบ การติดตามค่าเป้าหมาย (setpoint) และการควบคุมในกรณีที่มีความผิดพลาดของพารามิเตอร์ของแบบจำลอง/กระบวนการที่ทำการควบคุมเป็นต้น ซึ่งจากผลการจำลองระบบควบคุมได้แสดงให้เห็นว่าเครื่องควบคุมด้วยแบบจำลองเจเนริกที่ใช้ร่วมกับคาลมานฟิลเตอร์ให้สมรรถนะและความทนทานที่ดีกว่าเครื่องควบคุมแบบพีไอดีในการควบคุมอุณหภูมิของเครื่องปฏิกรณ์ถังกวนแบบต่อเนื่องทั้งในกรณีที่มีการเปลี่ยนแปลงค่าตัวแปรรบกวนระบบและกรณีที่มีการเปลี่ยนแปลงค่าเป้าหมายในการควบคุม และเครื่องควบคุมยังให้สมรรถนะในการควบคุมที่ดีในกรณีที่มมีความผิดพลาดของแบบจำลอง/กระบวนการที่ทำการควบคุม