<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">novtexmech</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Мехатроника, автоматизация, управление</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1684-6427</issn><issn pub-type="epub">2619-1253</issn><publisher><publisher-name>Commercial Publisher «New Technologies»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.17587/mau.18.723-728</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">novtexmech-483</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>МЕТОДЫ ТЕОPИИ АВТОМАТИЧЕСКОГО И АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПPАВЛЕНИЯ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>METHODS OF THE THEORY OF AUTOMATIC CONTROL</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Ресурсосберегающий пропорционально-интегральный регулятор</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Resource Efficient Proportional-Integrated Controller</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Хубеев</surname><given-names>М. К.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Khubeev</surname><given-names>M. K.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">atp@pstu.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru">Пермский национальный исследовательский политехнический университет<country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en">Perm National Research Polytechnic University<country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2017</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>28</day><month>08</month><year>2018</year></pub-date><volume>18</volume><issue>11</issue><fpage>723</fpage><lpage>728</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Commercial Publisher «New Technologies», 2018</copyright-statement><copyright-year>2018</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Commercial Publisher «New Technologies»</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Commercial Publisher «New Technologies»</copyright-holder><license xlink:href="https://mech.novtex.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice" xlink:type="simple"><license-p>https://mech.novtex.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://mech.novtex.ru/jour/article/view/483">https://mech.novtex.ru/jour/article/view/483</self-uri><abstract><p>Предлагается подход для создания ресурсосберегающего пропорционально-интегрального регулятора, который способствует экономии ресурсов, повышает точность системы автоматического регулирования и увеличивает запасы устойчивости. Главное достоинство ресурсосберегающего пропорционально-интегрального регулятора - уменьшение объема работы, выполняемой исполнительным устройством. Алгоритмы апробированы на математических моделях объектов регулирования, отличающихся линейной частью и относительным запаздыванием.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Proportional-integral (PI) controllers are used for continuous control of technological processes' parameters. Algorithms of Pi-controllers have not undergone fundamental changes over the past decade. Manufacturers do not propose controllers that exceed the standard Pi-controller on several key technical characteristics, which include expense of energy and resources, accuracy of control and stability margin. Therefore, this article offers resource-efficient Pi-controller. Its use allows to achieve the following objectives: to save energy and resources, to improve automatic control accuracy and to increase the stability margin. A universal energy- efficient PI-controller is put as a basis of this design. Manufacturing tolerances are used to improve its technical characteristics. Situational approach is applied in solving the problem. Computational experiments were carried out for the seven known models of objects of control with the transport delay to assess the effectiveness. In the linear case the superiority of resource-efficient PI-controller compared with energy- efficient PI-controller is characterized by the following results: - the summary changing of the output of controller (modulo) decreases on average 1,75 times. This helps to save energy and resources of actuator; - the error of maximum control is reduced by an average of 1,2 times, thereby increasing the quality of products; - an average operation time of the actuator is decreased by an average of 1,3 times. This ensures resources savings of the actuator. The following fact indicates the increase of stability margin: if the coefficients of transmission of control objects increased to values when the automatic control system with PI-controller is at the limit of stability, then continuous oscillations are observed in the automatic control system with PI-controller. Herewith an acceptable quality of control is realized in the automatic control system with a resource-efficient PI-controller, since the maximum control error is less in 5 times. The benefits of resource-efficient PI-controller are preserved in a variety of operating conditions - in the presence of nonlinear elements and the various controller setting. The presented results confirm the high efficiency of resource-efficient PI-controller compared with both PI-controller and energy- efficient PI-controller. Comprehensive solution of improvement problem of the basic technical characteristics of the PI-controller determines the practical value of the work. Companies of chemical and related industries are interested in the use of controllers to enhance the effectiveness of automatic control systems.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>регулятор</kwd><kwd>допуск</kwd><kwd>алгоритм</kwd><kwd>объект</kwd><kwd>ресурсосбережение</kwd><kwd>точность</kwd><kwd>устойчивость</kwd><kwd>передаточная функция</kwd><kwd>транспортное запаздывание</kwd><kwd>исполнительное устройство</kwd><kwd>controller</kwd><kwd>tolerance</kwd><kwd>algorithm</kwd><kwd>object</kwd><kwd>resource-efficient</kwd><kwd>accuracy</kwd><kwd>stability</kwd><kwd>transfer function</kwd><kwd>transport delay</kwd><kwd>actuator</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Матвейкин В. Г., Муромцев Д. Ю. Теоретические основы энергосберегающего управления динамическими режимами установок производственно-технического назначения. М.: Изд-во машиностроение 1, 2007. 128 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Матвейкин В. Г., Муромцев Д. Ю. Теоретические основы энергосберегающего управления динамическими режимами установок производственно-технического назначения. М.: Изд-во машиностроение 1, 2007. 128 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Петрищев В. Ф. Энергосберегающий алгоритм управления переориентацией космического аппарата по зашумленным измерениям // Мехатроника, автоматизация, управление. 2017. № 7. С. 474-483.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Петрищев В. Ф. Энергосберегающий алгоритм управления переориентацией космического аппарата по зашумленным измерениям // Мехатроника, автоматизация, управление. 2017. № 7. С. 474-483.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Raj C. T., Srivastava S. P., Agarwal P. Energy Efficient Control of Three-Phase Induction Motor // International Journal of Computer and Electrical Engineering. 2009. Vol. 1, N. 1. P. 61-70.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Raj C. T., Srivastava S. P., Agarwal P. Energy Efficient Control of Three-Phase Induction Motor // International Journal of Computer and Electrical Engineering. 2009. Vol. 1, N. 1. P. 61-70.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Hensel B. et al. A simple PI controller tuning rule for sensor energy efficiency with level-crossing sampling // Systems, Signals and Devices (SSD), International Multi-Conference. 2012. P. 243-248.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Hensel B. et al. A simple PI controller tuning rule for sensor energy efficiency with level-crossing sampling // Systems, Signals and Devices (SSD), International Multi-Conference. 2012. P. 243-248.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Жмудь В. А., Касторный А. В. Концепция энергосберегающих регуляторов // Автоматика и программная инженерия. 2013. № 4. С. 14-21.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Жмудь В. А., Касторный А. В. Концепция энергосберегающих регуляторов // Автоматика и программная инженерия. 2013. № 4. С. 14-21.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ицкович Э. Л. Современные тенденции развития автоматической части систем управления технологическими процессами // Датчики и системы. 2015. № 11. С. 68-76.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ицкович Э. Л. Современные тенденции развития автоматической части систем управления технологическими процессами // Датчики и системы. 2015. № 11. С. 68-76.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Беспалов А. В., Харитонов Н. И. Системы управления химико-технологическими процессами. М.: ИКЦ "Академкнига", 2007. 690 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Беспалов А. В., Харитонов Н. И. Системы управления химико-технологическими процессами. М.: ИКЦ "Академкнига", 2007. 690 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Хубеев М. К. Энергосберегающий ПИ-регулятор // Автоматизация в промышленности. 2015. № 3. С. 37-39.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Хубеев М. К. Энергосберегающий ПИ-регулятор // Автоматизация в промышленности. 2015. № 3. С. 37-39.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Хубеев М. К. Энергосберегающий пропорционально-интегральный регулятор // Энергобезопасность и энергосбережение. 2014. № 5. С. 29-33.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Хубеев М. К. Энергосберегающий пропорционально-интегральный регулятор // Энергобезопасность и энергосбережение. 2014. № 5. С. 29-33.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
