การประยุกต์การควบคุมด้วยแบบจำลองเจเนริกร่วมกับคาลมานฟิลเตอร์ สำหรับเครื่องปฏิกรณ์ถังกวนแบบต่อเนื่องที่มีปฏิกิริยาคายความร้อน

Application of Generic Model Control with Kalman filter for exothermic continuous stirred tank reactor

Name: อนุพัฒน์ วรดิถี

ThaSH: เครื่องปฏิกรณ์เคมีแบบถังกวนต่อเนื่อง

ThaSH: การควบคุมแบบเจเนริกโมเดล

ThaSH: คาลมานฟิลเตอร์ริง

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

Abstract: This research presents the application of Generic Model Control (GMC) with Kalman filter for the control of the temperature of a reversible exothermic, first order reaction in a continuous stirred tank reactor (CSTR), which exhibits highly nonlinear behavior, and that of an irreversible exothermic, first order reaction in a continuous stirred tank reactor. The latter composed of three cases: firstly exhibits extreme parametric sensitivity behavior, secondly exhibits ignition and extinction behavior for an open-loop system, and finally exhibits nonlinear oscillation at certain operating conditions. The goals of this thesis are to design Generic Model Controller with Kalman filter which can give a good control performance and guarantee the stability of closed-loop nonlinear continuous time systems subject to constraints. Several different problems have been considered, such as control performance, disturbance rejection, setpoint tracking and parametric model/plant mismatch, etc. Simulation results have shown that the Generic Model Controller with Kalman filter provides better control performances than the conventional PID controller, especially for the cases of disturbance rejection and setpoint tracking. In addition, the Generic Model Controller is more robust than the PID in presence of model/plant mismatch.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

Address: กรุงเทพมหานคร (Bangkok)

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: เลอสรวง เมฆสุต

Role: ที่ปรึกษา

Name: สมเกียรติ งามประเสริฐสิทธิ์

Role: ที่ปรึกษา

Created: 2543

Issued: 2006-09-18

Modified: 2006-09-18

วิทยานิพนธ์/Thesis

URL: http://thailis-db.car.chula.ac.th/CU_DC/June2004/Thesis/Anupat.pdf

ISBN: 9743471677

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: เคมีเทคนิค

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	Anupat.pdf	1.44 MB	67	2019-01-23 11:54:18

ใช้เวลา

0.044564 วินาที