Improvement of pulse-width modulation algorithm for thermal plant control

Simple item page
dc.citation.epage72
dc.citation.issue2
dc.citation.spage63
dc.citation.volume3
dc.contributor.affiliationНаціональний університет “Львівська політехніка”
dc.contributor.affiliationLviv Polytechnic National University
dc.contributor.authorФедоришин, Роман
dc.contributor.authorКльось, Святослав
dc.contributor.authorСавицький, Володимир
dc.contributor.authorКріль, Сергій
dc.contributor.authorFedoryshyn, Roman
dc.contributor.authorKlos, Sviatoslav
dc.contributor.authorSavytskyi, Volodymyr
dc.contributor.authorKril, Sergiy
dc.coverage.placenameLviv
dc.date.accessioned2018-09-05T13:56:52Z
dc.date.available2018-09-05T13:56:52Z
dc.date.created2017-11-10
dc.date.issued2017-11-10
dc.description.abstractПодано результати аналізу алгоритмів широтно-імпульсної модуляції (ШІМ), а саме ШІМ на базі генератора пилкоподібних коливань та ШІМ на базі інтегрувальнчої ланки та релейного елемента. Наведено математичні залежності для визначення параметрів налаштувань цих алгоритмів. Запропоновано удосконалений алгоритм ШІМ для умов роботи контролера з цілочисельними змінними без фільтра вхідного сигналу. Удосконалений алгоритм забезпечує усунення впливу шумів вхідного аналогового сигналу регулятора на його імпульсний вихідний сигнал, а також дає можливість уникнути таке небажане явище як брязкіт вихідного релейного контакту контролера. Завдяки цьому досягається підвищення надійності функціонування контролера та збільшення часового ресурсу роботи його вихідних релейних контактів. Наведено приклад застосування ШІМ у складі автоматичного регулятора для керування тепловим об’єктом. Продемонстровано переваги удосконаленого алгоритму ШІМ та обґрунтовано доцільність його застосування. Представлено спосіб вибору періоду імпульсів дляШІМ з урахуванням динамічних властивостей об’єкта регулювання.
dc.description.abstractThe results of the pulse-width modulation algorithms analysis are presented in the paper. The following two algorithms are analyzed: pulse-width modulator (PWM) based on the sawtooth waveform generator and PWM based on an integrator and a switch element. Mathematical formulae for designing the tuning parameters of PWM algorithms are presented. An improved PWM algorithm is suggested for a programmable logic controller (PLC) operating with integer variables without a filter of the input signal. The improved algorithm provides elimination of the influence of the input signal’s noise on the PLC output signal. PLC output relay contact bouncing is eliminated by means of the improved algorithm. The reliability of PLC is improved and the operation time of PLC output relay contact is prolonged thanks to the improved PWM algorithm. The example of PWM application in an automatic controller for controlling a thermal plant is presented. The advantages of the improved PWM algorithm application are demonstrated. The technique for PWM pulses period defining with taking into account the dynamical properties of the controlled plant is presented.
dc.format.extent63-72
dc.format.pages10
dc.identifier.citationImprovement of pulse-width modulation algorithm for thermal plant control / Roman Fedoryshyn, Sviatoslav Klos, Volodymyr Savytskyi, Sergiy Kril // Energy Engineering and Control Systems. — Lviv : Lviv Politechnic Publishing House, 2017. — Vol 3. — No 2. — P. 63–72.
dc.identifier.citationenImprovement of pulse-width modulation algorithm for thermal plant control / Roman Fedoryshyn, Sviatoslav Klos, Volodymyr Savytskyi, Sergiy Kril // Energy Engineering and Control Systems. — Lviv : Lviv Politechnic Publishing House, 2017. — Vol 3. — No 2. — P. 63–72.
dc.identifier.urihttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/42608
dc.language.isoen
dc.publisherLviv Politechnic Publishing House
dc.relation.ispartofEnergy Engineering and Control Systems, 2 (3), 2017
dc.relation.references[1] S. Kril, R. Fedoryshyn, O. Kril, Y. Pistun. Investigation of Functional Diagrams of Step PID Controllers for Electric Actuators // Procedia Engineering, Volume 100, 2015, Pages 1338–1347. doi: 10.1016/j.proeng.2015.01.549
dc.relation.references[2] Y. I. Topcheev. Atlas for designing the automatic control systems. Moscow, “Mashinostroenie”. 1989. – 752 p. (in Russian).
dc.relation.references[3] Microprocessor programmable control devices PROTAR. Information materials (gEZ. 222.030 D20) Moscow Thermal Automation Works.1987 (in Russian).
dc.relation.references[4] R. Fedoryshyn, S. Klos, V. Savytskyi, O. Masniak. Identification of Controlled Plant and Development of ItsModel by Means of PLC. Energy Eng. Control Syst., 2016, Vol. 2, No. 2, pp. 69–78. https://doi.org/10.23939/jeecs2016.02.069.
dc.relation.references[5] MIK-51H Microprocessor Controller. Operations Manual. PRMK.421457.006RE1.Microl Enterprise. Ivano-Frankivsk, 2015. – 82 p. (in Russian).
dc.relation.references[6] Jazz Micro-OPLC. Operating Panel and Programmable Logic Controller. Operations Manual. Unitronics. 2006. – 34 p. (in Russian).
dc.relation.references[7] “MIK-registrator” Software. Version 1.1.14. Operations Manual PRMK.426000.002RE. Microl Enterprise. Ivano-Frankivsk, 2010. – 19 p. (in Russian).
dc.relation.references[8] S. Klos, R. Fedoryshyn, V. Savytskyi, Y. Pistun, F. Matiko (2017). Classification of Automatic Controllers Diagrams. Proceedings of the28th DAAAM International Symposium, Pages 1248–1254. doi: 10.1016/j.proeng.2017.01.421.
dc.relation.references[9] J.-K. Woo, D. Yang, K. Najafi, S. Lee, J. Mitchell. (2016). Miniaturized digital oven-control microsystem with high power efficiency and±1.8ppm frequency drift. Frequency Control Symposium, 2016 IEEE International, pp. 1–4. DOI: 10.1109/FCS.2016.7563578.
dc.relation.referencesen[1] S. Kril, R. Fedoryshyn, O. Kril, Y. Pistun. Investigation of Functional Diagrams of Step PID Controllers for Electric Actuators, Procedia Engineering, Volume 100, 2015, Pages 1338–1347. doi: 10.1016/j.proeng.2015.01.549
dc.relation.referencesen[2] Y. I. Topcheev. Atlas for designing the automatic control systems. Moscow, "Mashinostroenie". 1989, 752 p. (in Russian).
dc.relation.referencesen[3] Microprocessor programmable control devices PROTAR. Information materials (gEZ. 222.030 D20) Moscow Thermal Automation Works.1987 (in Russian).
dc.relation.referencesen[4] R. Fedoryshyn, S. Klos, V. Savytskyi, O. Masniak. Identification of Controlled Plant and Development of ItsModel by Means of PLC. Energy Eng. Control Syst., 2016, Vol. 2, No. 2, pp. 69–78. https://doi.org/10.23939/jeecs2016.02.069.
dc.relation.referencesen[5] MIK-51H Microprocessor Controller. Operations Manual. PRMK.421457.006RE1.Microl Enterprise. Ivano-Frankivsk, 2015, 82 p. (in Russian).
dc.relation.referencesen[6] Jazz Micro-OPLC. Operating Panel and Programmable Logic Controller. Operations Manual. Unitronics. 2006, 34 p. (in Russian).
dc.relation.referencesen[7] "MIK-registrator" Software. Version 1.1.14. Operations Manual PRMK.426000.002RE. Microl Enterprise. Ivano-Frankivsk, 2010, 19 p. (in Russian).
dc.relation.referencesen[8] S. Klos, R. Fedoryshyn, V. Savytskyi, Y. Pistun, F. Matiko (2017). Classification of Automatic Controllers Diagrams. Proceedings of the28th DAAAM International Symposium, Pages 1248–1254. doi: 10.1016/j.proeng.2017.01.421.
dc.relation.referencesen[9] J.-K. Woo, D. Yang, K. Najafi, S. Lee, J. Mitchell. (2016). Miniaturized digital oven-control microsystem with high power efficiency and±1.8ppm frequency drift. Frequency Control Symposium, 2016 IEEE International, pp. 1–4. DOI: 10.1109/FCS.2016.7563578.
dc.relation.urihttps://doi.org/10.23939/jeecs2016.02.069
dc.rights.holder© 2017 The Authors. Published by Lviv Polytechnic National University
dc.subjectширотно-імпульсний модулятор
dc.subjectалгоритм
dc.subjectшпаруватість
dc.subjectінтегратор
dc.subjectкомпаратор
dc.subjectреле
dc.subjectpulse-width modulator
dc.subjectalgorithm
dc.subjectduty cycle
dc.subjectintegrator
dc.subjectcomparator
dc.subjectswitch
dc.titleImprovement of pulse-width modulation algorithm for thermal plant control
dc.title.alternativeУдосконалення алгоритму широтно-імпульсної модуляції для керування тепловим об’єктом
dc.typeArticle

Files

Original bundle

Now showing 1 - 2 of 2
Thumbnail Image
Name:
2017v3n2_Fedoryshyn_R-Improvement_of_pulse_width_63-72.pdf
Size:
563.76 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
Thumbnail Image
Name:
2017v3n2_Fedoryshyn_R-Improvement_of_pulse_width_63-72__COVER.png
Size:
414.73 KB
Format:
Portable Network Graphics
Download

License bundle

Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
license.txt
Size:
3.12 KB
Format:
Plain Text
Description:
Download

Collections

Energy Engineering and Control Systems. – 2017. – Vol. 3, No. 2