[자동제어] Fuel,Air ratio control system in engine of vehicle(연료-공기 비율 제어)
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- 목차
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Contents
Ⅰ. Introduction
1.1 Introduction of Fuel / Air ratio control system
1.2 Goal definition
1.3 Real system picture
1.4 Schematic diagram
1.5 Block diagram
Ⅱ. Analysis of the system
2.1 Mathematical modeling
2.2 Steady state error
2.3 Routh stability criterion
2.4 Problem definition
Ⅲ. Controller design for problem solving
3.1 P controller
3.2 PI controller
3.2.1 Effect on transient response
3.2.2 Effect on steady state error
3.3 PID controller
3.3.1 Effect on transient response
3.3.2 Effect on steady state error
Ⅳ. Conclusion
4.1 Conclusion
4.2 Comments
4.3 Reference
- 본문내용
-
Ⅰ. Introduction
1.1 Introduction of Fuel / Air ratio control system
오늘날 자동차는 배기가스로 배출되는 일산화탄소(CO) 와 질소산화물(NO)등으로 인하여 대기오염의 주범으로 꼽힌다. 이와 같은 오염물들은 미연소 혹은 불완전 연소에 의해 발생되는데, 그 실질적인 원인은 기화기의 연료-공기비율(F/A:Fuel Air ratio)의 공차 이다. 연료-공기 비율로서 가장 이상적인 비율은 연료 1: 공기14.7의 비율인데 실제 연소과정에서 일어나는 비율은 다양한 변수들 때문에 이상적인 값과는 큰 차이를 보였고 역사적으로 계속 이 공차를 줄이려는 노력이 있었다. 1980년대에 이르러서는 이 차이를 3~5%까지 줄이는 시도가 성공했는데 이때 까지도 엔진에 들어가는 비율을 측정하지 않은 Open loop system을 사용하고 있었다. 오늘날 자동차 엔진은 원하는 수준을 1%이내에서 유지하고자, Feedback control system (Closed loop system)을 사용한다.
1.2 Goal definition
연료 : 공기 비율이 1:14.7에서 1% 이상이 달라지면 촉매 변환기는 제 역할을 할 수 없으며 이는 환경에 유해한 가스 배출을 야기한다. 이번 프로젝트 에서는 방금 소개한 자동차 엔진 에서의 “연료-공기 비율 1%오차 이내 제어”를 목표로 하여 최적의 Controller를 설계해보고 이를 통해 엔진이 완전연소를 통해 유해가스 배출을 최소화 하도록 하는 것을 목표로 한다.
- 참고문헌
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「 Feedback control of dynamic systems 」"Gene Franklin, J.david powell"
「 Modern control engineering 」 "Katsuhiko Ogata"
「가솔린 기관에서 공연비 제어를 위한 연료 액막 모델링」
“조훈,민경덕,황승환, 대한 기계학회”
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