Page 63 - วิศวกรรมสาร ปีที่ 78 ฉบับที่ 4 ตุลาคม - ธันวาคม 2568
P. 63
แนวทางการลดการแกว่งระหว่างการท�างานของปั้นจั่นโดยวิธีควบคุมแบบ Feedfor คอลัมน์คลินิกช่างward และ Feedback
อัปเดตจึงต้องพิจารณาความเร็วพลศาสตร์
ของปั้นจั่นร่วมกับขีดจ�ากัดความเร็วในการ
ค�านวณของระบบควบคุม
ในการใช้งานจริง MPC มักเผชิญ
ข้อจ�ากัดด้านเวลาและฮาร์ดแวร์ที่ส่งผลต่อ
การท�างานของระบบควบคุม แม้จะเลือก
ช่วงเวลาอัปเดตที่เหมาะสมแล้ว แต่เวลา
ค�านวณของตัวแก้ปัญหาเหมาะที่สุด (Solver)
อาจท�าให้เกิดความล่าช้า (Computation
Delay) ซึ่งท�าให้สัญญาณควบคุมถูกน�าไป
ใช้งานช้ากว่าที่ระบบท�านายไว้ นอกจากนี้
ยังมีความล่าช้าในการส่งสัญญาณไปยัง
แอคชูเอเตอร์ (Actuation Lag) ซึ่งเกิดจาก
การตอบสนองของอุปกรณ์จริง เช่น มอเตอร์
ไฮดรอลิกหรือมอเตอร์ไฟฟ้าที่ไม่สามารถ
เปลี่ยนแรงบังคับได้ทันที ความล่าช้ารวม
เหล่านี้ท�าให้สัญญาณควบคุมที่ค�านวณไว้
ไม่สอดคล้องกับสถานะจริงของปั้นจั่น
ส่งผลให้ประสิทธิภาพลดการแกว่งต�่ากว่าที่
ได้จากการจ�าลอง โดยเฉพาะอย่างอย่าง
หากใช้ช่วงเวลาในการท�านายสั้นเกิดไป ดังนั้น
การน�า MPC ไปใช้ในระบบจริงจ�าเป็นต้อง
พิจารณาความล่าช้าเหล่านี้อย่างรอบคอบ
รวมถึงอาจต้องใช้เทคนิคเพิ่มเติม เช่น การ
ในหลักการควบคุมแบบ Receding Horizon ของการควบคุมแบบ MPC นั้น จาก ประมาณค่าหน่วงเวลา หรือการเตรียม
สัญญาณควบคุมส�าหรับปรับแรงบังคับที่ค�านวณได้จากขั้นตอนข้างต้น จะน�าเฉพาะ ค�าตอบเริ่มต้น (Warm Start) เพื่อท�าให้
สัญญาณควบคุมในช่วงเวลาย่อยแรกเท่านั้นไปใช้ปรับแรงบังคับ แล้วละทิ้งสัญญาณที่เหลือ MPC สามารถท�างานได้อย่างมีเสถียรภาพ
เมื่อครบช่วงเวลาที่ท�านาย จึงท�าการวัดสถานะจริงของปั้นจั่นใหม่ และเลื่อนช่วง horizon ในสภาวะจริง
ไปข้างหน้า จากนั้นท�าการท�านายพฤติกรรมกับค�านวณสัญญาณควบคุมชุดใหม่ตามขั้น
ตอนเดิม สัญญาณควบคุมที่ถูกน�าไปใช้ในแต่ละช่วงจึงเป็นผลลัพธ์ที่ปรับปรุงจากข้อมูลการ
วัดล่าสุด ท�าให้ปั้นจั่นท�างานต่อไปด้วยแรงควบคุมที่เหมาะสมยิ่งขึ้น กระบวนการนี้ถูกท�า 4. การควบคุมแบบ
ซ�้าอย่างต่อเนื่อง Feedforward
การเลือกความยาวของช่วงเวลาในการท�านาย (Predicted Horizon) และปรับ
สัญญาณควบคุม เป็นปัจจัยส�าคัญที่มีผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพของ MPC ในการลดการ การควบคุมแบบป้อนไปข้างหน้า หรือ
แกว่งของปั้นจั่น หากช่วงเวลาสั้นเกินไป ระบบต้องท�าการค�านวณสัญญาณควบคุมบ่อย Feedforward Control เป็นแนวทางการ
ครั้งจนท�าให้เกิดความผันผวนของสัญญาณควบคุม (Control Fluctuation) และอาจท�าให้ ควบคุมที่ออกแบบสัญญาณค�าสั่งล่วงหน้า
แอคชูเอเตอร์มีการเปลี่ยนแปลงแรงบังคับบ่อยครั้งเกินความจ�าเป็น อีกทั้งยังเพิ่มภาระทาง ให้สอดคล้องกับพลศาสตร์ของระบบ โดย
ค�านวณอย่างมาก ในท�านองเดียวกัน หากช่วงเวลาการท�านายยาวเกินไป MPC จะไม่ ในกรณีของปั้นจั่น จะท�าการสร้างรูปแบบ
สามารถตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของมุมแกว่งหรือแรงรบกวนได้ทัน ส่งผลให้การ แรงบังคับที่ท�าให้ปั้นจั่นสามารถยกและ
ควบคุมมีความล่าช้าและประสิทธิภาพในการลดการแกว่งลดลง ดังนั้นการเลือกช่วงเวลา เคลื่อนย้ายวัตถุได้โดยมีการแกว่งน้อยที่สุด
วิศวกรรมสาร l ปีที่ 78 ฉบับที่ 4 ตุลาคม - ธันวาคม 2568 63
