// บทที่ 13.26 · ระบบควบคุม · Control Systems Examples Gallery

คลังไอเดียระบบควบคุม 70 ระบบ: ตั้งแต่ชักโครกถึงจรวด

เมื่อเข้าใจลูปป้อนกลับหนึ่งลูป คุณจะเริ่มเห็นมันทุกที่ ตารางนี้รวบรวมระบบควบคุมจริง 70 ระบบ ตั้งแต่วงจรในห้องแล็บไฟฟ้า พาวเวอร์ซัพพลาย มอเตอร์ หุ่นยนต์ ไปจนถึงรถยนต์ เครื่องบิน และร่างกายมนุษย์ ทุกแถวตอบสี่คำถามเดียวกัน: ควบคุมอะไร วัดด้วยอะไร ขับด้วยอะไร และใช้ตัวควบคุมแบบไหน พร้อมลิงก์ไปบทเรียนที่เกี่ยวข้อง ใช้เป็นไอเดียโปรเจกต์ ตัวอย่างสอน หรือโจทย์ฝึกวาดบล็อกไดอะแกรมก็ได้

เขียนโดย อาจารย์มดอัปเดต 12 ต.ค. 2569

ค้นหาระบบ

วิธีใช้ตารางนี้

ฝึกวาดบล็อกไดอะแกรม: เลือกหนึ่งแถว วาดลูปแบบลูปมาตรฐาน ระบุ r, e, C, u, G, d, H, y ให้ครบ
ฝึกสร้างแบบจำลอง: เขียนฟังก์ชันถ่ายโอนของพลานต์อย่างง่าย (แบบจำลอง) แล้วลองปิดวงในแล็บ
เลือกโปรเจกต์: ระบบที่มีคำว่า PI/PID เหมาะเริ่มต้น · lead, LQR, ไม่เสถียรวงเปิด เหมาะโปรเจกต์ปีสุดท้ายหรือบัณฑิตศึกษา
สอน: ใช้ระบบใกล้ตัว (แอร์ ครูสคอนโทรล หัวแร้ง) เปิดชั่วโมงแรกของวิชา

ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ 10 ระบบ

ระบบ	ตัวแปรที่ควบคุม	เซนเซอร์	ตัวขับ	ตัวควบคุมที่นิยม	เรียนที่
แอมป์ออปแอมป์เกนคงที่	แรงดันเอาต์พุต	ตัวแบ่งแรงดัน (β)	ออปแอมป์	ป้อนกลับลบ เกน 1/β	แบบจำลอง · โบด
LDO เรกูเลเตอร์	แรงดันเอาต์พุต	ตัวแบ่งแรงดัน	ทรานซิสเตอร์ผ่าน	แอมป์ผิดพลาด + ชดเชยด้วย ESR	มาร์จิน · โบด
PLL สังเคราะห์ความถี่	เฟส/ความถี่	phase detector	VCO	ลูปฟิลเตอร์ type 2 (PI)	ความผิดพลาดอยู่ตัว · โบด
AGC ในวิทยุ	แอมพลิจูดสัญญาณ	ตัวตรวจจับแอมพลิจูด	แอมป์เกนปรับได้	I + ลอการิทึม	ไม่เชิงเส้น · PID
เครื่องชาร์จแบต Li-ion CC–CV	กระแส แล้วแรงดัน	shunt, ตัวแบ่งแรงดัน	ตัวแปลง DC–DC	PI สองลูปสลับโหมด	ตัวแปลงกำลัง · PID
ตัวขับ LED กระแสคงที่	กระแส LED	ตัวต้านทานวัดกระแส	บั๊ก/บูสต์	Type II, hysteretic	ตัวแปลงกำลัง
วงจรออสซิลเลเตอร์ Wien bridge	แอมพลิจูดการแกว่ง	หลอด/ไดโอดจำกัด	ออปแอมป์	ป้อนกลับบวก + เสถียรแอมพลิจูด	ไนควิสต์ · ไม่เชิงเส้น
หัวแร้งบัดกรีควบคุมอุณหภูมิ	อุณหภูมิปลาย	เทอร์โมคัปเปิล	ฮีตเตอร์ PWM	PID + anti-windup	จูน PID
ลำโพง class-D ป้อนกลับ	แรงดันลำโพง	วัดหลัง LC ฟิลเตอร์	MOSFET PWM	ป้อนกลับอันดับสูง	โบด · ตัวแปลงกำลัง
แหล่งจ่ายแรงดันสูงหลอด X-ray	kV เอาต์พุต	ตัวแบ่งแรงดันสูง	อินเวอร์เตอร์เรโซแนนซ์	PI + จำกัดอัตรา	ตัวแปลงกำลัง · ไม่เชิงเส้น

อิเล็กทรอนิกส์กำลังและพลังงาน 10 ระบบ

ระบบ	ตัวแปรที่ควบคุม	เซนเซอร์	ตัวขับ	ตัวควบคุมที่นิยม	เรียนที่
บั๊กคอนเวอร์เตอร์ 12→5 V	แรงดันเอาต์พุต	ตัวแบ่งแรงดัน	PWM + MOSFET	Type III / โหมดกระแส	ตัวแปลงกำลัง
บูสต์ PFC หน้าแหล่งจ่าย	กระแสเข้าให้เป็นไซน์ + แรงดันบัส	เซนเซอร์กระแส, ตัวแบ่ง	บูสต์ PWM	ลูปกระแสเร็ว + ลูปแรงดันช้า	ตัวแปลงกำลัง · เมคาทรอนิกส์
อินเวอร์เตอร์โซลาร์ต่อกริด	กระแสจ่ายเข้ากริด	CT, PLL	อินเวอร์เตอร์ฟูลบริดจ์	PI ในแกน dq / PR	ตัวแปลงกำลัง · ดิจิทัล
MPPT แผงโซลาร์	กำลังสูงสุด	V, I ของแผง	ตัวแปลง DC–DC	perturb & observe (ค้นหา)	ไม่เชิงเส้น
UPS ออนไลน์	แรงดันเอาต์พุต AC	ตัวแบ่ง, CT	อินเวอร์เตอร์	repetitive / PR controller	ตัวแปลงกำลัง · ดิจิทัล
ตัวแปลง LLC เรโซแนนซ์	แรงดันเอาต์พุต	ออปโตคัปเปลอร์	ความถี่สวิตช์	Type II ผ่าน optocoupler	ตัวแปลงกำลัง · โบด
AVR เครื่องกำเนิดไฟฟ้า	แรงดันขั้ว	PT	กระแสสนาม (exciter)	PID + PSS	PID · รูทโลคัส
Governor ควบคุมความถี่ 50 Hz	ความถี่ระบบ	วัดความถี่	วาล์วไอน้ำ/น้ำ	droop + I (AGC)	ความผิดพลาดอยู่ตัว · PID
กังหันลม pitch control	ความเร็วโรเตอร์ / กำลัง	เอนโค้ดเดอร์	มอเตอร์ปรับมุมใบ	PI gain-scheduled	ไม่เชิงเส้น · PID
BMS สมดุลเซลล์แบต	แรงดันเซลล์	ADC หลายช่อง	สวิตช์ balancing	on–off + hysteresis	ไม่เชิงเส้น

มอเตอร์และเมคาทรอนิกส์ 12 ระบบ

ระบบ	ตัวแปรที่ควบคุม	เซนเซอร์	ตัวขับ	ตัวควบคุมที่นิยม	เรียนที่
ไดรฟ์มอเตอร์ DC ความเร็ว	ความเร็วรอบ	เอนโค้ดเดอร์	H-bridge	PI กระแส + PI ความเร็ว	เมคาทรอนิกส์
เซอร์โว AC/BLDC	ตำแหน่งเพลา	เอนโค้ดเดอร์สัมบูรณ์	อินเวอร์เตอร์ FOC	P–PI–PI คาสเคด + FF	เมคาทรอนิกส์
เครื่อง CNC / เลเซอร์คัต	ตำแหน่งหลายแกน	เอนโค้ดเดอร์เชิงเส้น	เซอร์โว/สเต็ปเปอร์	คาสเคด + feedforward + วิถี	เมคาทรอนิกส์ · โรโบติกส์
เครื่องพิมพ์ 3 มิติ	ตำแหน่งหัว + อุณหภูมิหัวฉีด	เทอร์มิสเตอร์, (ไม่มีเซนเซอร์ตำแหน่ง)	สเต็ปเปอร์, ฮีตเตอร์	วงเปิดตำแหน่ง + PID อุณหภูมิ	จูน PID · เมคาทรอนิกส์
กิมบอลกล้อง	มุมกล้อง	IMU	มอเตอร์ BLDC	PI อัตราหมุน + P มุม	เมคาทรอนิกส์ · ดิจิทัล
สายพานลำเลียงคุมแรงตึง	แรงตึงสายพาน	load cell	มอเตอร์ม้วน	PI + ชดเชยเส้นผ่านศูนย์กลาง	PID · ไม่เชิงเส้น
ลอยแม่เหล็ก (maglev)	ระยะลอย	Hall sensor	แม่เหล็กไฟฟ้า	lead (พลานต์ไม่เสถียร)	lead/lag · แบบจำลอง
Ball-and-beam	ตำแหน่งลูกบอล	IR/กล้อง	เซอร์โวเอียงคาน	PD คาสเคด / lead	lead/lag · รูทโลคัส
หัวอ่านฮาร์ดดิสก์	ตำแหน่งหัวอ่าน	servo pattern บนจาน	voice coil	lead + notch, ดิจิทัลเร็วสูง	เมคาทรอนิกส์ · ดิจิทัล
ออโต้โฟกัสกล้อง	ตำแหน่งเลนส์	contrast / phase detect	voice coil / สเต็ปเปอร์	ค้นหาค่าสูงสุด + PID	ไม่เชิงเส้น · PID
ลิฟต์	ตำแหน่ง ความเร็ว jerk	เอนโค้ดเดอร์	มอเตอร์เหนี่ยวนำ + อินเวอร์เตอร์	วิถี S-curve + PI คาสเคด	โรโบติกส์ · เมคาทรอนิกส์
เครื่องซักผ้าไดรฟ์ตรง	ความเร็วถัง + สมดุล	Hall, กระแส	BLDC	PI + ตรวจโหลดไม่สมดุล	เมคาทรอนิกส์

หุ่นยนต์ 10 ระบบ

ระบบ	ตัวแปรที่ควบคุม	เซนเซอร์	ตัวขับ	ตัวควบคุมที่นิยม	เรียนที่
แขนกลอุตสาหกรรม 6 แกน	มุมข้อต่อ	เอนโค้ดเดอร์สัมบูรณ์	เซอร์โว + harmonic drive	PD + ชดเชยแรงโน้มถ่วง, computed torque	โรโบติกส์
หุ่นยนต์ SCARA หยิบวาง	ตำแหน่ง XY	เอนโค้ดเดอร์	เซอร์โว	คาสเคด + จลนศาสตร์ผกผัน	โรโบติกส์
หุ่นเดินตามเส้น	ความคลาดจากเส้น	อาร์เรย์อินฟราเรด	มอเตอร์ซ้าย–ขวา	PD	โรโบติกส์ · PID
หุ่นยนต์ทรงตัวสองล้อ	มุมเอียง ตำแหน่ง	IMU + เอนโค้ดเดอร์	มอเตอร์ล้อ	LQR / PID สองลูป	ป้อนกลับสถานะ · โรโบติกส์
หุ่นยนต์ AGV/AMR ในโกดัง	ตำแหน่ง ทิศทาง	LiDAR, เอนโค้ดเดอร์, IMU	มอเตอร์ล้อ	pure pursuit + ตัวกรองคาลมาน	โรโบติกส์ · ป้อนกลับสถานะ
โดรนสี่ใบพัด	มุม ความสูง ตำแหน่ง	IMU, บารอมิเตอร์, GPS	ESC + BLDC	PID คาสเคดมุม–อัตรา	PID · ดิจิทัล
หุ่นยนต์สี่ขา	ท่าทางลำตัว	IMU, เซนเซอร์แรงที่เท้า	มอเตอร์ข้อต่อแรงบิดสูง	MPC + impedance control	ป้อนกลับสถานะ · โรโบติกส์
มือกลจับของแบบนุ่ม	แรงจับ	เซนเซอร์แรง/กระแสมอเตอร์	มอเตอร์นิ้ว	force / impedance control	โรโบติกส์
หุ่นยนต์ผ่าตัด	ตำแหน่งปลายเครื่องมือ	เอนโค้ดเดอร์, กล้อง	มอเตอร์ + สายเคเบิล	PD + ชดเชยสายยืด + teleoperation	โรโบติกส์ · ไม่เชิงเส้น
Exoskeleton ช่วยเดิน	แรงบิดข้อต่อ	EMG, เอนโค้ดเดอร์	มอเตอร์ข้อเข่า/สะโพก	admittance control	โรโบติกส์

ยานยนต์และการขนส่ง 8 ระบบ

ระบบ	ตัวแปรที่ควบคุม	เซนเซอร์	ตัวขับ	ตัวควบคุมที่นิยม	เรียนที่
ครูสคอนโทรล	ความเร็วรถ	เซนเซอร์ความเร็วล้อ	ลิ้นปีกผีเสื้อ/มอเตอร์	PI + feedforward ความชัน	PID · ความผิดพลาดอยู่ตัว
Adaptive cruise control	ระยะห่างคันหน้า	เรดาร์	คันเร่ง/เบรก	คาสเคดระยะ–ความเร็ว / MPC	PID · ป้อนกลับสถานะ
ABS เบรกกันล้อล็อก	อัตราลื่นไถลล้อ	เซนเซอร์ความเร็วล้อ	วาล์วไฮดรอลิก	ควบคุมไม่เชิงเส้น / sliding mode	ไม่เชิงเส้น
ESC/ESP ทรงตัวรถ	อัตราหันเห	ไจโร, มุมพวงมาลัย	เบรกแต่ละล้อ	MPC / อิงแบบจำลอง	ป้อนกลับสถานะ · ไม่เชิงเส้น
ควบคุมมอเตอร์ EV	แรงบิด	เซนเซอร์กระแส, resolver	อินเวอร์เตอร์ SiC	FOC + MTPA	เมคาทรอนิกส์ · ตัวแปลงกำลัง
เลี้ยวช่วยไฟฟ้า (EPS)	แรงบิดพวงมาลัย	torque sensor	มอเตอร์ช่วย	PI + ชดเชยความเฉื่อย	เมคาทรอนิกส์
ช่วยรักษาเลน	ตำแหน่งในเลน	กล้อง	มอเตอร์พวงมาลัย	pure pursuit / LQR	โรโบติกส์ · ป้อนกลับสถานะ
รถไฟฟ้า ATO	ความเร็ว ตำแหน่งหยุด	เอนโค้ดเดอร์ล้อ, balise	มอเตอร์ลาก + เบรก	วิถี + PI	โรโบติกส์ · PID

อากาศยานและอวกาศ 5 ระบบ

ระบบ	ตัวแปรที่ควบคุม	เซนเซอร์	ตัวขับ	ตัวควบคุมที่นิยม	เรียนที่
ระบบออโต้ไพลอต	ความสูง ทิศทาง	pitot, ไจโร, GPS	แพนหาง	PID คาสเคด + gain scheduling	PID · ไม่เชิงเส้น
ควบคุมท่าทางดาวเทียม	มุมดาวเทียม	star tracker, ไจโร	reaction wheel	PD (ระบบ 1/Js²)	PID · รูทโลคัส
จรวด thrust vector	มุมลำจรวด	IMU	gimbal เครื่องยนต์	PD + ทำให้เสถียร (ไม่เสถียรวงเปิด)	ป้อนกลับสถานะ · ไนควิสต์
ร่มร่อนส่งของ (guided parafoil)	ทิศทางไปเป้า	GPS	สายบังคับ	heading control	โรโบติกส์
ใบพัดเฮลิคอปเตอร์ 2-DOF ในแล็บ	pitch, yaw	เอนโค้ดเดอร์	มอเตอร์ใบพัด	LQR + I	ป้อนกลับสถานะ

กระบวนการ อาคาร และเกษตร 8 ระบบ

ระบบ	ตัวแปรที่ควบคุม	เซนเซอร์	ตัวขับ	ตัวควบคุมที่นิยม	เรียนที่
แอร์อินเวอร์เตอร์	อุณหภูมิห้อง	เทอร์มิสเตอร์	ความเร็วคอมเพรสเซอร์	PI (หน่วงเวลามาก)	จูน PID
ระดับน้ำในถัง	ระดับ	อัลตราโซนิก/ความดัน	ปั๊ม/วาล์ว	PI (ระบบอินทิเกรต)	แบบจำลอง · PID
ความดันน้ำประปาปั๊มอินเวอร์เตอร์	ความดัน	pressure transmitter	ปั๊ม + VFD	PI	จูน PID
หม้อไอน้ำ (drum level)	ระดับน้ำ	เซนเซอร์ระดับ	วาล์วน้ำป้อน	สามองค์ประกอบ (FF ไอน้ำ) — RHP zero	lead/lag · ไม่เชิงเส้น
เตาอบอุตสาหกรรม	อุณหภูมิ	เทอร์โมคัปเปิล	SCR / แก๊ส	PID + Smith predictor	จูน PID · ไม่เชิงเส้น
โรงเรือนอัจฉริยะ	อุณหภูมิ ความชื้น CO₂	เซนเซอร์สภาพแวดล้อม	พัดลม พ่นหมอก ไฟ	on–off + PI	ไม่เชิงเส้น · PID
ปลูกพืชไฮโดรโปนิกส์	pH, EC สารละลาย	pH probe, EC probe	ปั๊มโดส	PI ช้า + dead-band	ไม่เชิงเส้น
ถังหมักเบียร์/ไบโอรีแอคเตอร์	อุณหภูมิ pH O₂	โพรบ	ฮีตเตอร์ ปั๊ม แอร์	PID หลายลูป	จูน PID

ชีวการแพทย์และชีวิตประจำวัน 7 ระบบ

ระบบ	ตัวแปรที่ควบคุม	เซนเซอร์	ตัวขับ	ตัวควบคุมที่นิยม	เรียนที่
ปั๊มอินซูลิน (artificial pancreas)	ระดับน้ำตาล	CGM	ปั๊มอินซูลิน	MPC / PID ปลอดภัย	ป้อนกลับสถานะ · PID
เครื่องช่วยหายใจ	ความดัน/อัตราไหล	flow sensor	โบลเวอร์/วาล์ว	PI รวดเร็ว	PID
ตู้อบทารก	อุณหภูมิผิวทารก	เทอร์มิสเตอร์ผิว	ฮีตเตอร์	PI ช้าและปลอดภัย	จูน PID
ร่างกายควบคุมอุณหภูมิ	อุณหภูมิแกนกาย	เทอร์โมรีเซปเตอร์	เหงื่อ สั่น หลอดเลือด	ป้อนกลับทางชีววิทยา	PID
ชักโครก (ลูกลอย)	ระดับน้ำ	ลูกลอย	วาล์ว	P เชิงกล (ระบบควบคุมแรกของบ้าน)	PID
หม้อหุงข้าวฟัซซี่	อุณหภูมิตามช่วง	เทอร์มิสเตอร์	ฮีตเตอร์	ฟัซซี่ / ลำดับขั้น	ไม่เชิงเส้น
เตารีดไอน้ำ/เตาแม่เหล็กไฟฟ้า	อุณหภูมิ/กำลัง	เทอร์มิสเตอร์, CT	ขดลวดเหนี่ยวนำ	PI + ควบคุมความถี่	ตัวแปลงกำลัง · PID

รูปแบบที่ซ้ำกันข้ามสาขา

รูปแบบ	พบใน	เครื่องมือ
ลูปซ้อน เร็วข้างใน ช้าข้างนอก	เซอร์โว, PFC, โดรน, โหมดกระแส, ACC	คาสเคด
พลานต์อันดับหนึ่ง + หน่วงเวลา	อุณหภูมิ, ความดัน, เคมี	FOPDT + SIMC
อินทิเกรเตอร์ในพลานต์ (ชนิด 1)	ตำแหน่งมอเตอร์, ระดับน้ำ, PLL	ชนิดของระบบ
ไม่เสถียรวงเปิด	ลอยแม่เหล็ก, หุ่นทรงตัว, จรวด	ไนควิสต์, LQR
เรโซแนนซ์อันดับสอง	LC ฟิลเตอร์, เพลายืดหยุ่น, ฮาร์ดดิสก์	โบด, notch
ศูนย์ฝั่งขวา (เริ่มผิดทิศ)	บูสต์, หม้อไอน้ำ, แพนหางเครื่องบิน	ผลของศูนย์
อิ่มตัวและ windup	แทบทุกระบบ	anti-windup

คำถามที่พบบ่อย

จะเลือกโปรเจกต์ระบบควบคุมสำหรับนักศึกษาอย่างไร?

เริ่มจากระบบที่มีพลานต์อันดับหนึ่งและวัดง่าย เช่น ความเร็วมอเตอร์ อุณหภูมิ หรือระดับน้ำ ฝึก PI และการจูนให้คล่อง จากนั้นขยับไปยังระบบอันดับสองหรือไม่เสถียรวงเปิด เช่น ball-and-beam ลอยแม่เหล็ก หรือหุ่นยนต์ทรงตัว ซึ่งต้องใช้ lead หรือป้อนกลับสถานะ

ทำไมเกือบทุกระบบใช้ PI หรือ PID?

เพราะ PID ต้องการแบบจำลองน้อย จูนได้จากการทดลอง เข้าใจง่ายสำหรับช่างเทคนิค และพอสำหรับพลานต์อันดับต่ำส่วนใหญ่ ระบบที่ต้องการมากกว่านั้น เช่น หลายตัวแปรผูกกัน ไม่เสถียรวงเปิด หรือมีข้อจำกัดเข้มงวด จึงใช้ป้อนกลับสถานะ LQR หรือ MPC

อาจารย์มด · ธีรวุฒิ แสวงบุญ
อาจารย์สาขาวิชาวิศวกรรมไฟฟ้า มหาวิทยาลัยราชภัฏธนบุรี สมุทรปราการ · ดูโปรไฟล์