การประยุกต์ใช้การควบคุมแบบโมเดลพรีดิกทีฟร่วมกับคาลมานฟิลเตอร์สำหรับเครื่องปฏิกรณ์เคมีถังกวนแบบต่อเนื่องที่มีปฏิกิริยาคายความร้อนอันดับหนึ่ง

Abstract

งานวิจัยนี้ได้นำเสนอการประยุกต์ใช้การควบคุมแบบโมเดลพรีดิกทีฟสำหรับการควบคุมอุณหภูมิและความเข้มข้นของเครื่องปฏิกรณ์เคมีถังกวนแบบต่อเนื่องที่มีปฏิกิริยาคายความร้อนอันดับหนึ่งแบบผันกลับได้ ซึ่งแสดงพฤติกรรมที่มีความไม่เป็นเชิงเส้นสูงและเครื่องปฏิกรณ์เคมีถังกวนแบบต่อเนื่องที่มีปฏิกิริยาคายความร้อนอันดับหนึ่งแบบผันกลับไม่ได้ในกรณีศึกษา 3 กรณี คือ กรณีแรกระบบแสดงพฤติกรรมที่มีความว่องไวต่อการเปลี่ยนแปลงค่าของพารามิเตอร์อย่างมาก, กรณีที่ 2 ระบบแสดงพฤติกรรมที่มีหลายสภาวะคงตัวและมีสภาวะคงตัวที่ไม่มีเสถียรภาพ และกรณีสุดท้าย ระบบแสดงพฤติกรรมที่มีการแกว่งเนื่องจากความไม่เป็นเชิงเส้นภายใต้สภาวะปฏิบัติการต่างๆ กัน วัตถุประสงค์ของการทำงานวิจัยนี้คือการออกแบบเครื่องควบคุมแบบโมเดลพรีดิกทีฟที่ใช้ร่วมกับคาลมานฟิลเตอร์ ซึ่งให้สมรรถนะในการควบคุมที่ดีและสามารถรับประกันเสถียรภาพของระบบควบคุมสำหรับระบบเวลาต่อเนื่องที่ไม่เป็นเชิงเส้นภายใต้ขอบเขตจำกัดต่างๆ ของการดำเนินการ โดยในงานวิจัยได้พิจารณาถึงปัญหาการควบคุมในด้านต่างๆ เป็นต้นว่า สมรรถนะของระบบควบคุมในกรณีที่มีการเปลี่ยนแปลงค่าตัวแปรรบกวนระบบ การติดตามค่าเซ็ทพอยท์ และการควบคุมในกรณีที่มีความผิดพลาดของพารามิเตอร์ของแบบจำลอง/กระบวนการที่ทำการควบคุม เป็นต้น ซึ่งจากผลการจำลองระบบควบคุมได้แสดงให้เห็นว่าเครื่องควบคุมแบบโมเดลพรีดิกทีฟที่ใช้ร่วมกับคาลมานฟิลเตอร์ให้สมรรถนะและความทนทานที่ดีกว่าเครื่องควบคุมแบบพีไอดีในการควบคุมอุณหภูมิและความเข้มข้นของเครื่องปฏิกรณ์เคมีถังกวนแบบต่อเนื่องทั้งในกรณีที่มีการเปลี่ยนแปลงค่าตัวแปรรบกวนระบบและกรณีที่มีการเปลี่ยนแปลงค่าเซ็ทพอยท์ในการควบคุมและเครื่องควบคุมยังให้สมรรถนะในการควบคุมที่ดีในกรณีที่มีความผิดพลาดของแบบจำลอง/กระบวนการที่ทำการควบคุม