อัลกอริทึมตัวกรองดิจิตอลสำหรับการลดทอนสัญญาณรบกวนในระบบการวัดการแกว่งของเครน

บทคัดย่อ

ในการควบคุมเครนเพื่อทำการเคลื่อนย้ายวัตถุจากตำแหน่งหนึ่งไปยังอีกตำแหน่งหนึ่งโดยทำให้เกิดการแกว่งตัวในระบบเครนน้อยที่สุดนั้น ข้อมูลที่บ่งบอกถึงการเคลื่อนที่ของเครนเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งต่อกระบวนการควบคุม ทั้งนี้การได้มาซึ่งข้อมูลการวัดที่ถูกต้องจะช่วยให้การประมวลผลการควบคุมทำได้อย่างมีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตามข้อมูลการวัดการเคลื่อนที่ของเครนซึ่งมักจะอยู่ในรูปแบบของสัญญาณไฟฟ้าที่ได้จากเครื่องมือวัดอิเล็กทรอนิกส์จะมีสัญญาณรบกวน (noise) ปนมาด้วยเสมอ หากระดับของสัญญาณรบกวนมีค่ามากจะทำให้การประเมินการแกว่งในระบบเครนผิดพลาดได้ ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงมุ่งศึกษาการสร้างอัลกอริทึมตัวกรองดิจิตอลแบบเวียนเกิด (recursive digital filter algorithm) เพื่อใช้ในการกำจัดสัญญาณรบกวนออกจากสัญญาณการวัดการแกว่งที่ได้จากเครื่องมือวัด การทดสอบอัลกอริทึมดังกล่าวกับสัญญาณรบกวนจำลองแสดงให้เห็นว่าสัญญาณรบกวนส่วนใหญ่ถูกลดทอนให้น้อยลงอย่างมาก การลดทอนสัญญาณรบกวนด้วยวิธีการทางซอฟแวร์ (software filtering) ในลักษณะนี้ทำให้ไม่จำเป็นต้องสร้างวงจรอิเล็กทรอนิกส์เพิ่มเติมเพื่อกรองสัญญาณรบกวนสำหรับระบบควบคุมเครน ซึ่งมีประโยชน์ในแง่ของการลดความซับซ้อน (complexity) ของฮาร์ดแวร์ในระบบควบคุมเครนลง