The study is devoted to the expander turbine rotation speed regulator, considering the possibility of implementing this regulator on microprocessor automation tools. The use of expander-generator units in general improves energy saving indicators, and the ability to maintain the turbine shaft rotation speed within the specified limits, in turn, directly affects the indicators of the quality of the generated electricity. The expander turbine, as a control object, is described by non-linear equations, which determines the possibility of using regulators of different designs, and requires the selection of the most suitable one according to certain criteria. As part of the study, based on the tasks of practical implementation of the regulator on microprocessor devices, the expediency of reducing the transfer function of the model in the process of identifying the control object was confirmed. As a result of research on an experimental setup, it is shown that the use of a three-position relay regulator allows for regulation dynamics at the level of a classic PID regulator. An important result of the research is the stabilization of the turbine rotation speed, which affects the parameters of the electricity generated by the generator. The description of the control object was linearized by constructing a family of transfer functions for the operating points of the control range. For the construction of the turbine rotation speed regulator, the criterion of "minimum fluctuation of the parameter when changing its set value" is proposed. A regulator for a non-linear object with oscillatory features is built, which has a simple implementation and a cycle time of 1 ms. It makes it possible to reduce rotation speed fluctuations to 5 % and minimize the impact of rotation process disturbances

The object of research: The expander of the excess gas pressure utilization plant. Investigated problem: Increasing the efficiency of the process of utilization of excess gas pressure during its distribution from main high-pressure gas pipelines. Development of hardware and software tools that provide automation of the process of regulating flow parameters under the influence of time-varying disturbances. The main scientific results: A mathematical model of the process of utilization of excess gas pressure has been developed, and an experimental assessment of its adequacy has been carried out. With the help of the Matlab application “Linear Analysis Points”, the description of the object is linearized, which makes it possible to obtain its representation in the state space. The area of practical use of the research results: The sphere of application of the results of the study is automation objects related to the regulation of gas flow parameters. The results of identification of model parameters provide an opportunity for the synthesis of the process controller. Innovative technological product: In accordance with the task of increasing the efficiency of the process of utilization of excess gas pressure when it is distributed from the main high-pressure gas pipelines, a mathematical model of the channel for controlling the speed of rotation of the turbine (expander) has been developed, which serves as the basis for the synthesis of the regulator for the utilization process. Scope of the innovative technological product: The developed model can be used in the construction of turbine speed controllers, which are used in the generation of electricity. The approach to the linearization of the description of the control object makes it possible to automate the process of identifying its parameters.

По мірі зростання потужностей установок утилізації надлишкового тиску, які будуються на базі детандер-генераторного агрегату (ДГА), підвищується увага до збільшення ефективності цих установок. Зміна параметрів потоку, що надходить до установки утилізації, обумовлює необхідність стабілізації параметрів електроенергії, що генерується у мережу споживання. У значній мірі збурення режимів обертання турбіни, що входить до складу ДГА, пов’язані із зміною у часі параметрів електричного навантаження. Оскільки кроки по удосконаленню систем керування установками малої енергетики при сучасних темпах розвитку мікропроцесорної техніки становляться все більш популярними, то розробка інструментарію налаштувань багатоконтурних регуляторів повинна відповідати вимогам ринку. Розглянута структура дворівневої SCADA-системи, що забезпечує стабілізацію параметрів функціонування ДГА в умовах зміни навантажень та збурень потоку газу. Операторська станція забезпечує моніторинг процесу, а блок регулювання – зв’язок з польовим рівнем та генерацію керуючих впливів для драйвера крокового двигуна. Відповідно до керуючих сигналів кроковий двигун відпрацьовує положення засувки трубопроводу газу, яке визначає тиск та витрати потоку. HMI-інтерфейс дає змогу відображати стан працюючого обладнання установки, а SCADA-система – фіксувати дані для наступної обробки та налаштувань контурів керування. Використання технології ОРС сервера при побудові SCADA-системи дає змогу налагодити взаємодію результатів моделювання об’єкта керування у середовищі MATLAB та середовища програмування PLC S7-300 фірми SIMATIC. Практична значимість досліджень полягає у розширенні можливостей налаштувань локальних регуляторів, що взаємодіють в системі керування установкою утилізації надлишкового тиску. Перспектива використання SCADA-системи полягає у побудові мережи утилізаційних установок, що підвищить ефективність використання енергії надлишкового тиску.

Digital twin (DT) technology has become a transformative engineering paradigm for metal-cutting machine tool systems and materials-processing equipment, enabling real-time synchronisation, predictive analytics, and intelligent decision-making throughout the entire production cycle. This systematic review summarises the latest advances in the engineering-oriented implementation of digital twins, with a focus on their modelling frameworks, tool condition monitoring, compensation for geometric, kinematic, thermal and dynamic errors, fault diagnosis and adaptive control, and on the application of this technology to lathes, milling machines and grinding machines. The search for and selection of literature were carried out in accordance with the PRISMA 2020 guidelines. In total, 680 records were identified in Google Scholar in May 2026, of which 197 studies met the inclusion criteria and were synthesised narratively within six thematic sections. The analysis demonstrates that modern digital twin architectures integrate multiphysics modelling, multi-sensor data fusion, and machine learning to create high-precision virtual replicas of physical assets. Predictive maintenance and fault diagnosis systems use machine learning and deep learning to detect incipient faults in feed systems, spindles, and other critical components before failure. The review also analyses existing challenges and outlines future research directions for reliable industrial digital twins.