การควบคุมอุณหภูมิของเครื่องปฏิกรณ์การเกิดโพลิเมอร์แบบอีมัลชันโดยใช้เจเนริกโมเดลคอนโทรเลอร์

Abstract

ปฏิกิริยาโพลิเมอร์โรเซชันแบบอีมัลชันในกลุ่มของอะคริลิคอีมัลชัน ในเครื่องปฏิกรณ์แบบเซมิ-แบตซ์เป็นปฏิกิริยาคายความร้อนสูงและเกิดการคายความร้อนอย่างต่อเนื่อง หลังจากเริ่มป้อนโมโนเมอร์ อุณหภูมิจะสูงขึ้นเกินค่าเช็ดพอยต่และเกิดโอเวอร์ ซูตของอุณหภูมิ โดยปกติการผลิตอะคริลิคอีมัลชันจะเกิดคราบสะสมที่พื้นผิวของเครื่องปฏิกรณ์ ทำให้แลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างสารในเครื่องปฏิกรณ์และนํ้าหล่อเย็นในแจ็คเก็ตไมjดี ปัจจุบันใช้การควบคุมแบบพีไอดีในการควบคุมอุณหภูมิของเครื่องปฏิกรณ์แบบอีมัลชัน ซึ่งพบว่าในกรณีที่เกิดความผิดพลาด ของกระบวนการและแบบจำลองจะทำการควบคุมได้ไม่ดี งานวิจัยนี้ได้เสนอการประยุกต์ใช้การควบคุมแบบเจเนริกโมเดล (จีเอ็มซี) เพื่อใช้ในการควบคุมอุณหภูมิของเครื่องปฏิกรณ์การเกิดโพลิเมอร์แบบอีมัลชัน เนื่องจากการควบคุมแบบจีเอ็มซีเป็นตัวควบคุมที่ขึ้นกับแบบจำลองของกระบวนการ ซึ่งต้องทราบค่าสเตทและพารามิเตอร์ของระบบเพื่อใช้ในการคำนวณค่าตัวแปรปรับ ดังนั้นจึงต้องมีการนำเทคนิคการประมาณค่ามาใช้ร่วมกับการสร้างการควบคุมแบบจีเอ็มซีในการประมาณค่าสเตทที่ไม่สามารถวัดได้ และพารามิเตอร์ที่ไม่รู้หรือไม่ทราบ ในงานวิจัยนี้ใช้การประมาณค่าความร้อนออนไลน์เพื่อประมาณค่าความร้อนที่เกิดจากปฏิกิริยา ผลการวิจัยพบว่าการควบคุมแบบจีเอ็มซีให้ผลการควบคุมที่ดีกว่าการควบคุมแบบพีไอดี นอกจากนี้สมรรถนะความทนทานของการควบคุมแบบจีเอ็มซีดีกว่าการควบคุมแบบพีไอดี ในกรณีที่เกิดความผิดพลาดของกระบวนการแลแบบจำลอง เช่นความผิดพลาดของอัตราการเกิดปฏิกิริยา สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน และอัตราการป้อนโมโนเมอร์