การควบคุมอุณหภูมิของเครื่องทำความเย็นด้วยตัวควบคุมแบบพีไอดี

Abstract

บทความวิจัยนี้นำเสนอ ต้นแบบชุดควบคุมอุณหภูมิความเย็นด้วยระบบพีไอดี โดยต้นแบบชุดควบคุมอุณหภูมิสามารถจ่ายความเย็นได้ถึง 324 บีทียูต่อชั่วโมง และปริมาตรของพื้นที่ควบคุมอุณหภูมิมีขนาด 1×1×1 ฟุต³ สำหรับการควบคุมอุณหภูมิความเย็นเลือกใช้อินเวอร์เตอร์เพื่อปรับระดับความเร็วของพัดลมคอยล์เย็นและมอเตอร์คอมเพรสเซอร์ในระบบทำความเย็นให้เหมาะสมกับอุณหภูมิที่ต้องการ สำหรับการพัฒนาต้นแบบใช้โปรแกรมแลปวิว เพื่อช่วยสร้างแบบจำลองระบบควบคุมพีไอดีและใช้การ์ดอินเตอร์เฟส(DAQ USB-6009) ในการติดต่อระหว่างซอฟแวร์กับฮาร์ดแวร์สำหรับรูปแบบการควบคุมวิธีซีเกลอร์-นิโคลส์ร่วมกับวิธีการปรับแบบลองผิดลองถูกใช้ในการคำนวณตัวแปรผลตอบสนองเพื่อเป็นตัวแปรพื้นฐานป้อนให้แก่พีไอดี พบว่าต้นแบบสามารถควบคุมอุณหภูมิภายในพื้นที่ควบคุมได้อย่างมีประสิทธิภาพ และยิ่งไปกว่านั้นผลตอบสนองของอุณหภูมิควบคุมเป็นแบบไม่พุ่งเกิน และมีค่าความผิดพลาดที่สภาวะคงตัวของอุณหภูมิควบคุมไม่เกิน ± 0.5 องศาเซลเซียส

This research paper presents a prototype of cooling temperature control by a PID system. The prototype of the cooling temperature control prototype can provide up to 324 Btu/hr.  The area volume of the controlling chamber is 1×1×1 ft³. The inverter was used for adjusting the speed levels of either evaporator fan or motor compressor in the refrigerator’s system in order to control the set point of the cooling temperature. To develop of the prototype, the LabVIEW program is utilized to simulate the PID control system and the interface card, DAQ USB-6009, is used for communicating between the software and hardware. For control methodology, the Ziegler-Nichols method combined with the trial and error method is used for calculating the responding parameters, which is the basic parameter for feeding the PID. It found that the prototype can control the temperature inside the controlling chamber efficiently. Moreover, the controlling temperature respond is non-overshoot and the steady state error of the controlling temperature is less than ± 0.5 degrees Celsius.