Please use this identifier to cite or link to this item:
https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/44118
| Title: | การระบุเอกลักษณ์และการควบคุมเชิงทำนายแบบจำลองที่มีเงื่อนไขบังคับคงทนสำหรับหอกลั่นแยกสารสองชนิด |
| Other Titles: | Identification and robust constrained model predictive control for binary distillation column |
| Authors: | วรพล กัณณีย์ |
| Advisors: | เดวิด บรรเจิดพงศ์ชัย |
| Other author: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิศวกรรมศาสตร์ |
| Advisor's Email: | [email protected] |
| Subjects: | การกลั่น การควบคุมทำนายแบบจำลอง Distillation Predictic control |
| Issue Date: | 2550 |
| Publisher: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย |
| Abstract: | วิทยานิพนธ์นี้นำเสนอการระบุเอกลักษณ์ และการควบคุมเชิงทำนายแบบจำลองที่มีเงื่อนไขบังคับคงทนสำหรับหอกลั่นแยกสารสองชนิด ในการระบุเอกลักษณ์ เรานำวิธีการวิเคราะห์สภาวะชั่วครู่ของผลตอบสนองขั้นบันได ณ จุดทำงานต่างๆ เพื่อสร้างแบบจำลองพลวัตพร้อมกับวิเคราะห์ความไม่แน่นอน ด้วยโครงสร้างความไม่แน่นอนเชิงขอบเขตนอร์ม ในส่วนการควบคุมเชิงทำนายแบบจำลอง เราประยุกต์ใช้ฟังก์ชันเลียปูนอฟซึ่งขึ้นกับตัวแปรเสริมที่สอดคล้องกับจำนวนตัวแปรของความไม่แน่นอน การออกแบบตัวควบคุมแบ่งเป็นสองส่วน ส่วนแรกเป็นการออกแบบกฎการป้อนกลับสถานะคงทน ณ เวลาการชักตัวอย่างแต่ละเวลา เพื่อทำให้ขอบเขตบนของฟังก์ชันจุดประสงค์มีค่าต่ำสุด ภายใต้เงื่อนไขบังคับของสัญญาณขาเข้าควบคุมและสัญญาณขาออกของกระบวนการ ปัญหาการออกแบบการป้อนกลับสถานะ สามารถแปลงเป็นปัญหาการหาค่าเหมาะสุดเชิงคอนเวกซ์ในรูปอสมการเมทริกซ์เชิงเส้น ซึ่งมีระเบียบวิธีเชิงตัวเลขในการหาผลเฉลยอย่างมีประสิทธิภาพ ส่วนที่สองเป็นการออกแบบที่ใช้การป้อนกลับสัญญาณขาออก โดยประยุกต์ใช้กฎการป้อนกลับสถานะจากการออกแบบคงทนในส่วนแรกร่วมกับตัวประมาณสถานะ เราสามารถประกันเสถียรภาพของระบบวงปิดภายใต้ความไม่แน่นอน ที่มีขอบเขตด้วยการหาผลเฉลยแบบออฟไลน์ของปัญหาอสมการเมทริกซ์เชิงเส้น เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการออกแบบด้วยฟังก์ชันเลียปูนอฟเดียว วิธีที่นำเสนอนี้ให้ผลลัพธ์ที่มีความอนุรักษ์ลดลงนอกจากนี้ เทคนิคการออกแบบตัวควบคุมด้วยแบบจำลองความไม่แน่นอนเชิงขอบเขตนอร์ม ยังใช้เวลาในการคำนวณแบบออนไลน์น้อยกว่า เทคนิคการออกแบบตัวควบคุมด้วยแบบจำลองความไม่แน่นอนเชิงพอลิโทพ สุดท้ายเรานำเสนอตัวอย่างเชิงเลขกับระบบต่างๆ รวมทั้งระบบหอกลั่นแยกสารสองชนิด เพื่อแสดงประสิทธิผลของเทคนิคการออกแบบ |
| Other Abstract: | This thesis presents identification and robust constrained model predictive control for binary distillation column. The identification employs the transient analysis of step response. From time responses of various operating conditions, we develop dynamical models and analyze uncertainty using norm-bounded structure. The model predictive control law applies a parameter-dependent Lyapunov function which corresponds to uncertain parameters. The design approach is divided into two parts. The first part is to design a robust state feedback law that minimizes, at each sampling time, an upper bound of the worst-case objective function, subject to constraints on control inputs and process outputs. The state feedback design problem is cast as convex optimization involving linear matrix inequalities (LMIs) which can be efficiently solved. The second part emphasizes on a robust output feedback scheme that utilizes the feedback law obtained from the first part together with a state estimator. The synthesis approach is to solve off-line LMI problems to guarantee the robust stability of the augmented closed-loop system. In comparison with the design technique that employs a single Lyapunov function, the method proposed in this thesis yields less conservative results. Moreover, comparing with the control technique baed on polytopic uncertainty, the proposed technique can reduce on-line computation time. Finally, numerical examples with several systems including a binary distillation column system are presented to illustrate the effectiveness of the control technique. |
| Description: | วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2550 |
| Degree Name: | วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต |
| Degree Level: | ปริญญาโท |
| Degree Discipline: | วิศวกรรมไฟฟ้า |
| URI: | http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/44118 |
| URI: | http://doi.org/10.14457/CU.the.2007.1150 |
| metadata.dc.identifier.DOI: | 10.14457/CU.the.2007.1150 |
| Type: | Thesis |
| Appears in Collections: | Eng - Theses |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Vorapon_Ku.pdf | 1.36 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.