Удосконалення алгоритму широтно-імпульсної модуляції для керування тепловим об’єктом

2017;
: c. 63 – 72
https://doi.org/10.23939/jeecs2017.02.063
Надіслано: Листопад 08, 2017
Переглянуто: Листопад 29, 2017
Прийнято: Грудень 06, 2017
1
Національний університет «Львівська політехніка»
2
Національний університет «Львівська політехніка»
3
Національний університет «Львівська політехніка»
4
Національний університет «Львівська політехніка»

Представлено результати аналізу алгоритмів широтно-імпульсної модуляції (ШІМ), а саме ШІМ на базі генератора пилкоподібних коливань та ШІМ на базі інтегруючої 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 для ШІМ з врахуванням динамічних властивостей об’єкта регулювання.

  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. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2015.01.549
  2. Y. I. Topcheev. Atlas for designing the automatic control systems. Moscow, “Mashinostroenie”. 1989. – 752 p. (in Russian)
  3. Microprocessor programmable control devices PROTAR. Information materials (gEZ. 222.030 D20) Moscow Thermal Automation Works. 1987. (in Russian)
  4. R. Fedoryshyn, S. Klos, V. Savytskyi, O. Masniak. Identification of Controlled Plant and Development of Its Model by Means of PLC. Energy Eng. Control Syst., 2016, Vol. 2, No. 2, pp. 69 – 78. https://doi.org/10.23939/jeecs2016.02.069
  5. MIK-51H Microprocessor Controller. Operations Manual. PRMK.421457.006RE1. Microl Enterprise. Ivano-Frankivsk, 2015. – 82 p (in Russian)
  6. Micro-OPLC. Operating Panel and Programmable Logic Controller. Operations Manual. Unitronics. 2006. – 34 p. (in Russian)
  7. “MIK-registrator” Software. Version 1.1.14. Operations Manual PRMK.426000.002RE. Microl Enterprise. Ivano-Frankivsk, 2010 – 19 p. (in Russian)
  8. S. Klos, R. Fedoryshyn, V. Savytskyi, Y. Pistun, F. Matiko (2017). Classification of Automatic Controllers Diagrams. Proceedings of the 28th DAAAM International Symposium, Pages 0967–0973. https://doi.org/10.2507/28th.daaam.proceedings.134
  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. https://doi.org/10.1109/FCS.2016.7563578
R. Fedoryshyn, S. Klos, V. Savytskyi, S. Kril. Improvement of pulse-width modulation algorithm for thermal plant control. Energy Eng. Control Syst., 2017, Vol. 3, No. 2, pp. 63 – 72. https://doi.org/10.23939/jeecs2017.02.063