Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ตัวชดเชยเดดไทม์ในการควบคุมกระบวนการแบบป้อนกลับ

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Deadtime compensators in feedback process control

Year (A.D.)

1995

Document Type

Thesis

First Advisor

มนตรี วงศ์ศรี

Faculty/College

Graduate School (บัณฑิตวิทยาลัย)

Degree Name

วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

วิศวกรรมเคมี

DOI

10.58837/CHULA.THE.1995.778

Abstract

ลักษณะที่สำคัญของกระบวนการทางวิศวกรรมเคมีคือ มีเดดไทม์และความซับซ้อนของกระบวนการ เดดไทม์นานมีผลเสียต่อสมรรถนะของระบบควบคุมกระบวนการทางวิศวกรรมเคมี ตัวชดเชยเดดไทม์ 2 ชนิดคือ ตัวทำนายของสมิธและตัวทำนายเชิงวิเคราะห์ได้ถูกนำมาศึกษาแบบจำลอง โดยนำมาร่วมกับการควบคุมกระบวนการแบบป้อนกลับ กระบวนการที่ใช้ในการศึกษาเป็นกระบวนการอันดับ 2 และอันดับ 4 พบว่า 1) ทั้งตัวทำนายของสมิธ หรือตัวทำนายเชิงวิเคราะห์ ให้ผลการตอบสนองและค่า ITAE ในกรณีเซ็ทพอยท์เปลี่ยนดีกว่าในกรณีโหลดเปลี่ยน 2) ความผิดพลาดของ τ[subscript m]มีผลต่อการตอบสนองน้อยกว่าความผิดพลาดของ θ[subscript m]นั่นคือ สมรรถนะของระบบควบคุมอ่อนไหวต่อ ความผิดพลาดของ τ[subscript m] มากกว่า ความผิดพลาดของ θ[subscript m] 3) พบว่าตัวทำนายเชิงวิเคราะห์จะมีขอบเขตของความผิดพลาดที่ยอมรับได้น้อยกว่าตัวทำนายของสมิธ เมื่อวามผิดพลาดของโมเดลมีมากกว่า +20% หรือกว่าต่ำกว่า -10% ตัวทำนายเชิงวิเคราะห์ให้ผลการตอบสนองที่ไม่เสถียร 4) กรณีที่โมเดลที่มีความถูกต้องแม่นยำ ตัวทำนายเชิงวิเคราะห์จะให้ผลการตอบสนองที่เร็วกว่าและค่า ITAE ที่ต่ำกว่าตัวทำนายของสมิธ แต่ทำทำนายของสมิธ จะสามารถทนทานต่อความผิดพลาดของโมเดลได้ดีกว่าตัวทำนายเชิงวิเคราะห์มาก

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

The important characteristics of a chemical engineering process are deadtime and process complexity. Long deadtime can deteriorate dynamic performance of a control system of a chemical engineering process. The two deadtime compensators: Smith and analytical predictors with conventional feedback controllers are selected to study their beneficiary via simulation using MATLAB. The process models used in this study are of 2nd and 4th orders. It is found that: 1) Both Smith and analytical predictors give better performance and lower ITAEs in the case of setpoint change than in the case of load change. 2) The error in τ[subscript m] has less affect to the control performance than the error in θ[subscript m], i.e. the performance of the control system is more sensitive to τ[subscript m] error than to θ[subscript m] error. 3) The analytical predictor has small range of acceptable modeling error than of the Smith predictor. When the modeling error in deadtime is greater than +20% or lower than -10%, the analytical predictor results in an unstable response. 4) In the case that the model is accurate, the analytical gives the better performance both in speed and ITAE. However, the Smith predictor is more robust to the modeling error more than the analytical predictor.

Link to Full Text

Share

COinS