การศึกษาอัตราเร็วรอบเครื่องยนต์แกโซลีนด้วยการควบคุมตำแหน่ง ของลิ้นควบคุมอัตราเร็วเดินเบา Study of Gasoline Engine Speed by Controlling Position of Idle Speed Control Valve

Main Article Content

เอกณรงค์ ใจยงค์

Abstract

บทคัดย่อ


          วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้คือการออกแบบระบบควบคุมอัตราเร็วรอบเครื่องยนต์แกโซลีนโดยใช้ลิ้นควบคุมอัตราเร็วเดินเบา  เครื่องยนต์ที่ทดลองเป็น YAMAHA แบบลูกสูบเดี่ยว ความจุกระบอกสูบ 115 cc. ระบบจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงแบบคาร์บูเรเตอร์  เครื่องยนต์ถูกจำลองเป็นระบบอันดับหนึ่งอย่างง่ายและอาศัยโปรแกรม MATLAB R2011a ในการวิเคราะห์  ไมโครคอนโทรลเลอร์ dsPIC30F4011 ถูกโปรแกรมด้วยภาษา C เป็นตัวควบคุม  เมื่อป้อนสัญญาณอ้างอิงแบบขั้นบันไดวิธีออกแบบตัวควบคุมทางภาพของเชนฮรอนเรสวิก (Chien-Hrones-Reswick : CHR) ถูกใช้เพื่อทราบค่าเกนตัวควบคุมพีไอดี  การออกแบบตัวควบคุมของ CHR ข้างต้น 2 วิธี ถูกทดลอง คือ วิธี 20% overshoot และ วิธี Least overshoot  ผลการทดลองพบว่าวิธี Least overshoot ให้ผลลดการพุ่งเกินและมีสมรรถนะที่ดี  สมรรถนะของระบบถูกทดสอบ 3 กรณีคือ  การควบคุมอัตราเร็วรอบเครื่องยนต์คงที่  การเปลี่ยนอัตราเร็วรอบอ้างอิงแบบฉับพลัน และการรบกวนด้วยภาระจากการเบรก  ผลการทดสอบพบผลตอบสนองตัวควบคุมที่ออกแบบสามารถติดตามอัตราเร็วรอบอ้างอิงในเวลา  1.9 วินาที โดยไม่พบค่าพุ่งเกิน ระบบสามารถกำจัดการรบกวนจากการเบรกภายในเวลา 6 วินาที


 คำสำคัญ: เครื่องยนต์แกโซลีน, เชนฮรอนเรสวิก, dsPIC30F4011


Abstract


The objective of this research was to design a gasoline engine speed control system by using Idle Speed Control Valve (ISCV). The engine of interest was a 115 cc. single-cylinder YAMAHA engine with a carburetor. It was modeled as a first-order linear system for simplicity, and was verified by using MATLAB R2011a. Using the C programming language, a dsPIC30F4011 microcontroller was programmed as the controller. The Chien-Hrones-Reswick (CHR) graphical techniques were used to obtain the PID controller gains when unit step reference inputs were applied to the control system.  For this, two possibilities associated with the CHR technique were examined, namely PID 20% overshoot and PID least overshoot. It was found that the PID least overshoot method yielded satisfactory overshoot and performance. Performance of the control system was examined in three experiments.  These included constant engine speed control, increasing speed control, and breaking disturbance rejection. It appeared from these experiments that, the output of the system could reach a constant speed reference input within 1.9 seconds, with no overshoot. The breaking disturbance was rejected within 6 seconds.


 Keywords: Gasoline engine, Chien-Hrones-Reswick , dsPIC30F4011.

Article Details

Section
Articles
Author Biography

เอกณรงค์ ใจยงค์, Rangsit University

Department of Mechanical Engineering