จีเอ็มซีสำหรับกระบวนการที่มีค่าระดับสัมพัทธ์มากกว่าหนึ่ง : กรณีศึกษาการควบคุมความเข้มข้นของเครื่องปฏิกรณ์ถังกวนต่อเนื่อง ที่มีปฏิกิริยาแบบคายความร้อนอันดับหนึ่ง

Abstract

การควบคุมแบบเจนเนริกโมเดล (จีเอ็มซี) เป็นที่รู้จักกันดีว่าเป็นการควบคุมแบบไม่เชิงเส้นที่อาศัยแบบจำลองของกระบวนการ ข้อได้เปรียบของการควบคุมชนิดนี้คือสามารถใช้แบบจำลองไม่เชิงเส้นของกระบวนการในโครงสร้างการควบคุมได้โดยตรง ซึ่งไม่จำเป็นต้องทำการประมาณให้เป็นเชิงเส้นก่อน อย่างไรก็ตามตัวควบคุมแบบจีเอ็มซีเป็นเทคนิคที่ใช้ควบคุมกระบวนการที่มีค่าระดับสัมพันธ์เป็นหนึ่งเท่านั้นไม่สามารถนำไปใช้กับกระบวนการที่มีค่าระดับสัมพัทธ์มากกว่าหนึ่งได้ จึงนับว่าเป็นงานที่น่าศึกษาอย่างยิ่งในการประยุกต์ใช้ตัวควบคุมแบบจีเอ็มซีกับกระบวนการที่มีค่าระดับสัมพัทธ์มากกว่าหนึ่ง ในงานวิจัยนี้นำเสนอการประยุกต์ใช้ตัวควบคุมแบบจีเอ็มซีกับกระบวนการที่มีค่าระดับสัมพัทธ์มากกว่าหนึ่งโดยอาศัยตัวแปรควบคุมภายใน โดยที่ตัวแปรควบคุมภายในนี้ก็คือตัวแปรออกที่มีผลกระทบซึ่งกันและกันกับตัวแปรที่ต้องการควบคุมและสามารถถูกควบคุมได้โดยตรงด้วยตัวแปรปรับ ซึ่งในการประยุกต์ใช้ตัวควบคุมแบบจีเอ็มซีกับกระบวนการที่มีค่าระดับสัมพัทธ์มากกว่าหนึ่งนี้จะทำให้มีลูพในการควบคุมเพิ่มขึ้น โดยตัวควบคุมแบบจีเอ็มซีในลูพนอกจะทำหน้าที่กำหนดค่าเป้าหมายที่เหมาะสมหรือลักษณการเปลี่ยนแปลงค่าเป้าหมายให้กับตัวแปรควบคาภายใน ในขณะที่ตัวควบคุมแบบจีเอ็มซีที่ลูพในจะทำหน้าที่ควบคุมตัวแปรควบคุมภายในให้มีค่าตามลักษณะการเปลี่ยนแปลงค่าเป้าหมายนั้น เพื่อเป็นการศึกถึงสมรรถนะในการควบคุมของตัวควบคุมแบบจีเอ็มซีที่ใช้ตัวแปรควบคุมภายในนี้ จึงได้นำไปประยุกต์ใช้ในการควบคุมความเข้มข้นของสารภายในเครื่องปฏิกรณ์ถังกวนต่อเนื่องที่มีปฏิกิริยาแบบคายความร้อนอันดับหนึ่งซึ่งเป็นกระบวนการที่มีค่าระดับสัมพัทธ์เป็นสอง ซึ่งผลการจำลองการควบคุมแสดงให้เห็นว่าตัวควบคุมแบบจีเอ็มซีที่ใช้ตัวแปรควบคุมภายในนี้มีสมรรถนะในการควบคุมที่ดีกว่าตัวควบคุมแบบจีแอลซีและตัวควบคุมแบบพีไอ