วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2543

เทคนิคการควบคุมที่อาศัยแบบจำลอง (model-based control) ต้องการการใช้ค่าของสเตทและพารามิเตอร์ อย่างไรก็ตาม ระบบทางเคมีโดยทั่วไปอาจไม่สามารถทราบค่าสเตทและพารามิเตอร์ได้ทั้งหมด เทคนิคการประมาณค่าจึงเป็นที่ต้องการ ตัวกรองคาลมาน (kalman filter) เป็นเทคนิคการประมาณค่าซึ่งพัฒนาจากวิธีการกำลังสองน้อยสุด (least-square) ซึ่งได้รับความสนใจอย่างมากในปัญหาการควบคุมทางอุตสาหกรรมเคมี เนื่องจากขั้นตอนการคำนวณเป็นแบบวิธีเรียกซ้ำ (recursive) ที่สามารถให้มาซึ่งการคำนวณที่มีประสิทธิภาพและให้ผลการประมาณค่าได้อย่างถูกต้อง อย่างไรก็ตาม การประยุกต์ใช้ตัวกรองคาลมานยังทำได้ค่อนข้างลำบากเนื่องจากขั้นตอนการคำนวณที่ยุ่งยาก จึงทำให้มีความต้องการซอฟต์แวร์ตัวกรองคาลมาน วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้คือ การออกแบบและพัฒนาซอฟท์แวร์ตัวกรองคาลมาน 2 ซอฟต์แวร์ ซอฟต์แวร์ชิ้นแรกคือ kSTAPEN+ ซึ่งเป็นซอฟต์แวร์เพื่อใช้สำหรับฝึกการใช้งานตัวกรองคาลมาน ซอฟต์แวร์ชิ้นที่สองคือ ซอฟต์แวร์คอมโพเนนท์ kSTAPEN-C ในซอฟต์แวร์ kSTAPEN+ ผู้ใช้สามารถกำหนดระบบที่ต้องการศึกษาด้วยตนเองและเลือกค่าสเตทและพารามิเตอร์ที่ต้องการประมาณได้ ในงานวิจัยได้ทำการทดสอบซอฟต์แวร์ kSTAPEN+ กับเครื่องปฏิกรณ์คายความร้อนแบบแบทซ์ จากนั้นได้ทำการเทียบผลการจำลองที่ได้กับผลการจำลองที่เขียนขึ้นด้วย Matlab ซึ่งพบว่าได้ผลที่ใกล้เคียงกัน นอกจากนี้ ยังได้ทำการทดสอบซอฟต์แวร์ kSTAPEN+ กับระบบอื่นๆ เพิ่มเติม คือ เครื่องให้ความร้อน เครื่องปฏิกรณ์ถังกวนแบบต่อเนื่อง และเครื่องป้อนสารขนาดเล็ก ในส่วนของซอฟต์แวร์ kSTAPEN-C เป็นคอมโพเนนท์ที่ได้พัฒนาโดยใช้เทคโนโลยีของคอม (component object model, COM) จึงทำให้สามารถใช้คอมโพเนนท์นี้ร่วมกับคอมไพเลอร์ (compiler) ที่สนับสนุนการใช้งานคอม เช่น บอร์แลนด์เดลไฟ (Borland Delphi) วิชวลเบสิก (Visual Basic) เป็นต้น ในงานวิจัยได้ทดสอบคอมโพเนนท์ kSTAPEN-C กับบอร์แลนด์เดลไฟและวิชวลเบสิก เมื่อเปรียบเทียบผลการประมาณที่ได้กับผลที่ได้จาก kSTAPEN+ พบว่าได้ผลที่เท่ากัน