Please use this identifier to cite or link to this item:
https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/5386
| Title: | การควบคุมแบบโกลบอลลีลิเนียร์ไรซิ่งสำหรับควบคุมพีเอชของกระบวนการบำบัดน้ำเสีย |
| Other Titles: | Globally linearizing control for pH control of the wastewater treatment process |
| Authors: | นันทนา ศิริพันธ์ |
| Advisors: | ไพศาล กิตติศุภกร |
| Other author: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิศวกรรมศาสตร์ |
| Advisor's Email: | Paisan.K@chula.ac.th |
| Subjects: | น้ำเสีย -- การบำบัด คุณภาพน้ำทิ้ง ทฤษฎีการควบคุม |
| Issue Date: | 2543 |
| Publisher: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย |
| Abstract: | โรงงานอุตสาหกรรมเคมีหลายประเภท อาทิเช่น โรงงานชุบโลหะและโรงงานแปรรูปเหล็กมีการใช้กรดแก่-ด่างแก่ในสายการผลิต จึงจำเป็นต้องมีกระบวนการบำบัดน้ำเสีย เพื่อตกตะกอนโลหะหนักและควบคุมพีเอชของน้ำทิ้งให้เป็นไปตามมาตรฐานของกรมโรงงาน การควบคุมพีเอชของน้ำเสียมีลักษณะไม่เป็นเชิงเส้นสูงและเปลี่ยนแปลงตามเวลา การควบคุมแบบดั้งเดิมที่นิยมใช้กัน คือ การควบคุมแบบเปิด-ปิดและการควบคุมแบบพีไอดีจะให้ผลการควบคุมไม่ดีนัก ดังนั้นเทคนิคการควบคุมแบบก้าวหน้าจึงถูกนำมาประยุกต์ใช้เพื่อแก้ปัญหาในการควบคุมพีเอช งานวิจัยนี้ได้ทำการออกแบบการควบคุมแบบโกลบอลลีลิเนียร์ไรซิ่งร่วมกับคาลมานฟิลเตอร์แบบยืดขยายเพื่อควบคุมพีเอชของกระบวนการบำบัดน้ำเสียซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโรงงานชุบโลหะด้วยไฟฟ้า ซึ่งเป็นเทคนิคการควบคุมแบบก้าวหน้าที่อาศัยแบบจำลองของกระบวนการ สามารถประยุกต์ใช้กับกระบวนไม่เชิงเส้นที่มีอินพุทตัวเดียวเอาท์พุทตัวเดียวหรืออินพุทหลายตัวเอาท์พุทหลายตัว ตัวควบคุมแบบนี้จำเป็นต้องใช้ค่าสเตทและพารามิเตอร์ที่ถูกต้องในการคำนวณหาค่าตัวแปรปรับเพื่อควบคุมตัวแปรควบคุมให้อยู่ที่ค่าที่ต้องการ ดังนั้นตัวประมาณค่าสเตทและพารามิเตอร์แบบคาลมานฟิลเตอร์แบบยืดขยายจึงถูกนำมาประยุกต์ใช้ร่วมกับการควบคุมแบบโกลบอลลีลิเนียร์ไรซิ่งได้มีการจำลองการควบคุมแบบโกลบอลลีลิเนียร์ไรซิ่งร่วมกับคาลมานฟิลเตอร์แบบยืดขยายเพื่อควบคุมพีเอชของกระบวนการบำบัดน้ำเสียบนโปรแกรมคอมพิวเตอร์แม็ทแลบ ในการจำลองได้ทำการทดสอบสมรรถนะโดยให้มีการเปลี่ยนแปลงค่าตัวแปรรบกวนระบบและให้สัญญาณรบกวนแบบเกาส์เสียนเกิดขึ้นกับเครื่องมือวัด และนำมาทำการทดสอบความทนทานโดยให้มีความผิดพลาดของแบบจำลองของตัวควบคุมหรือกระบวนการเกิดขึ้น ทำการควบคุมแบบพีไอดีในกรณีเดียวกันกับที่กล่าวมา เมื่อนำผลการควบคุมมาเปรียบเทียบกับพบว่าการควบคุมแบบโกลบอลลีลิเนียร์ไรซิ่งร่วมกับคาลมานฟิลเตอร์ให้สมรรถนะการควบคุมใกล้เคียงกับการควบคุมแบบพีไอดีในกรณีที่สภาวะปกติและให้สมรรถนะและความทนทานดีกว่าในกรณีที่มีการเปลี่ยนแปลงค่าตัวแปรรบกวนระบบและมีความผิดพลาดของแบบจำลองของกระบวนการ |
| Other Abstract: | Several chemical industrial plants such as electroplating and metal finishing plants have used strong-acids and strong-bases in the production lines which need to be treated in a wastewater system to achieve the compliance with the standard of Industrial Department requirement. The pH control of a wastewater treatment process is one of the most challenging control problems because of high nonlinearity and time-variant of pH value during pH titration. A conventional PID controller and an on-off controller are rarely able to handle this nonlinearity resulting in poor control performances. Therefore, advanced control techniques are needed to cope with the pH control problem. This research presents the implementation of Globally Linearizing Control (GLC) together with an extended Kalman filter to control pH of the wastewater treatment process that is a part of an electroplating plant. The GLC, one of advanced model-based control techniques, has been developed to be applied to deal with both SISO or MIMO nonlinear process systems. Since the GLC is a model based control technique, it needs measurements and values of states and parameters which are neither all measurable nor known exactly. Therefore, the extended Kalman filter has been applied to estimate unavailable or unknown states and parameters and these estimates are incorporated in the control action determination in the GLC algorithm. Simulation study based on a written MatLab computer program is carried out in the presence of disturbances as well as plant/model mismatch. Simulation results have shown that in a nominal case, the GLC is able to control the pH of the system to a desired set point and its control performance is equivalent to the PID one. In the presence of plant/model mismatch, the GLC is still able to handle this mismatch and gives a good control performance whereas the PID gives a poor control response; the GLC is much more robust than the PID. |
| Description: | วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2543 |
| Degree Name: | วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต |
| Degree Level: | ปริญญาโท |
| Degree Discipline: | วิศวกรรมเคมี |
| URI: | http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/5386 |
| ISBN: | 9741302754 |
| Type: | Thesis |
| Appears in Collections: | Eng - Theses |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Nantana.pdf | 1.85 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.