Please use this identifier to cite or link to this item:
https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/72254
| Title: | ระบบการควบคุมแบบฟัซซี่ลอจิกสำหรับกระบวนการทำแห้ง |
| Other Titles: | Fuzzy logic control for drying process |
| Authors: | รวิศ ทัศคร |
| Advisors: | ชัยยุทธ ธัญพิทยากุล พรพจน์ เปี่ยมสมบูรณ์ |
| Other author: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. บัณฑิตวิทยาลัย |
| Advisor's Email: | ไม่มีข้อมูล ไม่มีข้อมูล |
| Subjects: | น้ำตาลทราย -- การผลิต โรงงานน้ำตาลทราย การควบคุมกระบวนการผลิต Sugar -- Manufacture Sugar factories Process control |
| Issue Date: | 2540 |
| Publisher: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย |
| Abstract: | งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์หลักเพื่อพัฒนาโปรแกรมคอมพิวเตอร์สำหรับควบคุมเครื่องทำแห้งน้ำตาลทรายแบบ shelf dryer ด้วยหลักการของฟัซซี่ลอจิก โดยทดสอบกับแบบจำลองของเครื่องทำแห้งที่ได้จากการวิเคราะห์ความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรระบบต่างๆ ด้วยวิธีวิเคราะห์แบบอนุกรมเวลาเพื่อหาค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ จากการวิเคราะห์ข้อมูลที่ตรวจวัดได้ในโรงงานพบว่าการเปลี่ยนแปลงค่าความชื้นในน้ำตาลทรายขาออกได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิของบรรยากาศภายนอกเครื่องทำแห้ง (r = +0.560) ความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศภายนอก (r = +0.405) ค่าความแปรปรวนของขนาดเม็ด (r = +0.519) ขนาดเม็ดน้ำตาลเฉลี่ยที่ 50% สะสม (r = +0.627) ความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศขาออก (r = -0.564) และระดับอุณหภูมิของอากาศที่ไหลออกจากเครื่องทำแห้ง (r = -0.518) ผลการวิเคราะห์แสดงถึงความสัมพันธ์เชิงบวกของอุณหภูมิที่ความสูงระดับกลางและอุณหภูมิที่ความสูงระดับบน (r = +0.824) อุณหภูมิที่ความสูงระดับกลางและอุณหภูมิที่ความสูงระดับล่าง (r = +0.907) เมื่อจำลองและเปรียบเทียบผลของการควบคุมโดยใช้เครื่องควบคุมแบบฟัซซี่ลอจิกและการควบคุมโดยใช้เครื่องควบคุมแบบ PI ที่ได้จากโรงงานโดยใช้โปรแกรมภาษา C++ พบว่าที่ภาวะสมดุลเมื่อตัวแปรต่างๆ มีค่าคงที่กรณีควบคุมด้วย PI กระบวนการเข้าสู่สมดุลที่ 69 เซลเซียส ภายในเวลา 5.39 นาที กรณีควบคุมด้วย FLC กระบวนการเข้าสู่สมดุลที่ 69 เซลเซียส ภายในเวลา 4.79 นาที เมื่อกำหนดความชื้นน้ำตาลทรายขาเข้าเปลี่ยนแปลงเพิ่มขึ้นระหว่างเวลา 5.59 - 22.9 นาทีกรณีควบคุมด้วย PI กระบวนการได้รับผลกระทบจากตัวแปรรบกวนระหว่างเวลา 14.1 นาที ถึง 23.4 นาทีโดยมีอุณหภูมิลดลงเป็น 67 เซลเซียส กรณีควบคุมด้วย FLC กระบวนการได้รับผลกระทบโดยมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้นเป็น 70 เซลเซียสในระหว่างเวลา 6.79 - 15.3 นาที เมื่อความชื้นน้ำตาลทรายขาออกมีค่าเพิ่มขึ้นตั้งแต่เวลา 1.9 -41.2 นาทีจากกรณีควบคุมด้วย PI พบว่ากระบวนการเข้าสู่สภาวะสมดุลที่ 69 เซลเซียส ภายในเวลา 5.19 นาที กรณีควบคุมด้วย FLC พบว่ากระบวนการเข้าสู่ภาวะสมดุลช้าลง ด้วยค่าอุณหภูมิที่สูงขึ้นโดยอยู่ที่ 70 เซลเซียส ภายในเวลา 7.09 นาที เมื่อน้ำตาลขาเข้าหยุดไหลในเวลาระหว่าง 7.19 – 21.50 นาทีกรณีควบคุมแบบ PI พบว่า กระบวนการเข้าสู่สมดุลที่ 69 เซลเซียส ณ เวลา 5.39 นาที กรณีควบคุมแบบ FLC พบว่ากระบวนการเข้าสู่สมดุลที่ 69 เซลเซียส ณ เวลา 4.79 นาที และกระบวนการได้รับผลกระทบโดยมีอุณหภูมิลดลงจนคงที่อยู่ที่ 61 เซลเซียส ระหว่างเวลา 7.39 – 26.2 นาที เมื่อน้ำตาลทรายขาออกหยุดไหลระหว่าง 4.49 – 29.8 นาที กรณีควบคุมด้วย PI นั้นกระบวนการเข้าสู่สมดุลที่ 69 เซลเซียส ภายในเวลา 5.49 นาที และผลการควบคุมด้วย FLC พบว่ากระบวนการเข้าสู่สมดุลที่ 69 เซลเซียส ณ เวลา 4.79 นาที เมื่อค่าความชื้นสัมพัทธ์ของบรรยากาศเปลี่ยนแปลงไม่พบผลที่สำคัญต่อการเปลี่ยนแปลงระดับอุณหภูมิในเครื่องทำแห้งในการควบคุมทั้งสองกรณี จากผลการวิจัยสรุปได้ว่าเครื่องควบคุมแบบฟัซซี่ลอจิกมีขีดความสามารถเพียงพอในการนำมาใช้จริงกับกระบวนการทำแห้งน้ำตาลทรายโดยมีความไงต่อการควบคุม และความทนทานต่อตัวแปรรบกวนใกล้เคียงกับของเครื่องควบคุมแบบ PI ทั้งนี้ประสิทธิภาพขึ้นกับแนวทางที่ผู้ออกแบบเครื่องควบคุมแบบ FLC ได้ออกแบบชุดของกฎการควบคุมและการกำหนดค่าฟังก์ชันการเป็นสมาชิกให้กับตัวแปรต่างๆ เป็นสำคัญ |
| Other Abstract: | Aim of this research is to develop a computer simulation program based on the fuzzy control theory for controlling of a sugar shelf dryer. The developed program was tested with a dryer mathematical model acquired from analyzed results of process variable changes. Process variables, which are time series data, were analyzed with time series analysis for their cross correlation coefficients. Results analyzed from real operation condition show that changes in dried sugar moisture content were affected from changes of ambient air temperature (r = +0.560), relative humidity of ambient air (+0.405), covariation of sugar particles (r = +0.519), mean aperture at 50% accumulation (r = +0.627), relative humidity of exhaust air (r = -0.564), and exhaust air temperature (r = -0.518), result shows positive relation between bed temperature at top level and bed temperature at middle level of the dryer (r = +0.824), and between bed temperature at middle level and bed temperature at lowest level (r = +0.907), After comparing the simulated results between FLC and PI using C++ programming, steady state result shows that when using PI, process approached near set point at 69 celcius within 5.39 minutes, when using FLC, the result show at 69 celcius within 4.79 minutes. In case of wet sugar moisture increased during 5.59 – 22.9 minutes, PI controlled process was affected from it during 14.1 – 23.4 minutes and a dryer temperature decreased to 67 celcius while FLC controlled process temperature was increased to 70 celcius during 6.79 – 15.3 minutes. When dried sugar moisture content was increased during 1.9-41.2 minutes, from PI control, results show that the process temperature was reached at 69 celcius within 5.19 minutes, FLC control exhibited slower rate with 70 celcius within 7.09 minutes. In case wet sugar flow rate was stopped during 7.19 - 21.50 minutes, PI control process temperature was reached 69 celcius within 5.39 minutes, while FLC control reached the same temperature at 4.79 minutes. During 7.39-26.2 minutes, FLC controlled process also showed decreasing in temperature down to 61 celcius. When dried sugar flow rate was stopped during 4.49 – 29.8 minutes, PI controlled process reached 69 celcius at 5.49 minutes and FLC control results reached 69 celcius at 4.79 minutes. When relative humidity of ambient air changed, no significant effects were found in both controlling schemes. From all results, fuzzy logic controller had enough potential in practice for sugar drying processes and had control resolution and robustness with disturbances almost the same as PI. It should be kept in mind that FLC efficiency depended significantly on the way which its rule base and membership function were designed. |
| Description: | วิทยานิพนธ์ (วท.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2540 |
| Degree Name: | วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต |
| Degree Level: | ปริญญาโท |
| Degree Discipline: | เทคโนโลยีทางอาหาร |
| URI: | http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/72254 |
| ISBN: | 9746389653 |
| Type: | Thesis |
| Appears in Collections: | Grad - Theses |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Ravis_ta_front_p.pdf | หน้าปก สารบัญและบทคัดย่อ | 1.07 MB | Adobe PDF | View/Open |
| Ravis_ta_ch1_p.pdf | บทที่ 1 | 383.46 kB | Adobe PDF | View/Open |
| Ravis_ta_ch2_p.pdf | บทที่ 2 | 2.08 MB | Adobe PDF | View/Open |
| Ravis_ta_ch3_p.pdf | บทที่ 3 | 688.21 kB | Adobe PDF | View/Open |
| Ravis_ta_ch4_p.pdf | บทที่ 4 | 2.4 MB | Adobe PDF | View/Open |
| Ravis_ta_ch5_p.pdf | บทที่ 5 | 979.96 kB | Adobe PDF | View/Open |
| Ravis_ta_ch6_p.pdf | บทที่ 6 | 1.39 MB | Adobe PDF | View/Open |
| Ravis_ta_ch7_p.pdf | บทที่ 7 | 406.5 kB | Adobe PDF | View/Open |
| Ravis_ta_ch8_p.pdf | บทที่ 8 | 426.87 kB | Adobe PDF | View/Open |
| Ravis_ta_ch9_p.pdf | บทที่ 9 | 674.64 kB | Adobe PDF | View/Open |
| Ravis_ta_back_p.pdf | บรรณานุกรมและภาคผนวก | 786.73 kB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.