Метою роботи є розробка методів і алгоритмів оптимального керування процесом поглиблення свердловин з роторним приводом породоруйнівного інструменту в умовах невизначеності. Досягнення поставленої мети вимагає розв'язання таких взаємопов'язаних задач: - аналіз сучасного стану проблеми оптимального керування процесом поглиблення свердловин для обґрунтування і визначення напрямку досліджень; - розробка методу та алгоритму розпізнавання технологічних операцій бурової установки; - розробка методу і алгоритмів синтезу оптимальних за складністю емпіричних моделей процесу поглиблення свердловин з врахуванням "розмитості" режимних параметрів; - розробка методу і алгоритмів оптимального керування процесом поглиблення свердловин в умовах невизначеності; - розробка програмного забезпечення методів ідентифікації та оптимального керування процесом поглиблення свердловин в умовах невизначеності; - синтез комп'ютерної системи оптимального керування процесом поглиблення свердловин в умовах невизначеності на базі комплексу СКУБ-М2. ЗМІСТ ЗМІСТ 1 ВСТУП 4 РОЗДІЛ 1 АНАЛІЗ ІСНУЮЧИХ МЕТОДІВ І СИСТЕМ ІДЕНТИФІКАЦІЇ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ОПЕРАЦІЙ БУРОВОЇ УСТАНОВКИ TA ОПТИМАЛЬНОГО КЕРУВАННЯ ПРОЦЕСОМ ПОГЛИБЛЕННЯ СВЕРДЛОВИН 11 LI Процес поглиблення глибоких свердловин як об'єкт оптимального керування 11 1.2 Аналіз математичних моделей і методів оптимізації процесу механічного буріння 20 1.3 Методи розпізнавання образів у бурінні 27 1.4 Вибір і обґрунтування напрямку досліджень 33 РОЗДІЛ 2 ІДЕНТИФІКАЦІЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ОПЕРАЦІЙ БУРОВОЇ УСТАНОВКИ 35 2.1 Технологічні операції бурової установки 35 2.2 Метод ідентифікації технологічних операцій бурової установки ....39 2.3 Нейромережева технологія ідентифікації технологічних операцій бурової установки 41 Висновки до розділу 46 РОЗДІЛ З ОПТИМАЛЬНЕ КЕРУВАННЯ ПРОЦЕСОМ ПОГЛИБЛЕННЯ СВЕРДЛОВИН В УМОВАХ НЕВИЗНАЧЕНОСТІ 48 3.1 Особливості оптимального керування процесом поглиблення свердловин 48 3.2 Нечітка ідентифікація процесу поглиблення свердловин 50 3.3 Метод оптимізації процесу поглиблення свердловин в умовах невизначеності 61 Висновки до розділу 68 РОЗДІЛ 4 АЛГОРИТМІЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ЗАДАЧІ ОПТИМАЛЬНОГО КЕРУВАННЯ ПРОЦЕСОМ ПОГЛИБЛЕННЯ СВЕРДЛОВИН В УМОВАХ НЕВИЗНАЧЕНОСТІ 69 4.1 Алгоритмічне забезпечення задачі визначення технологічних операцій бурової установки 69 4.2 Ідентифікація параметрів математичної моделі процесу поглиблення свердловин 75 4.2.1 Методика проведення експериментальних досліджень 75 4.2.2 Метод обчислення значень величин V0 (/) і ХДґ) 78 4.2.3 Обґрунтування вибору функцій належності 83 4.2.4 Метод синтезу емпіричних моделей процесу заглиблення свердловин оптимальної складності на засадах генетичних алгоритмів 92 4.3Алгоритмічне забезпечення задачі оптимального керування процесом поглиблення свердловин в умовах невизначеності 105 Висновки до розділу 121 РОЗДІЛ 5 КОМП'ЮТЕРНА СИСТЕМА АВТОМАТИЗОВАНОГО КЕРУВАННЯ ПРОЦЕСОМ ПОГЛИБЛЕННЯ СВЕРДЛОВИН В УМОВАХ НЕВИЗНАЧЕНОСТІ 123 5.1 Структура комп'ютерної системи автоматизованого керування процесом поглиблення свердловин 123 5.2 Апаратурне та програмне забезпечення комп'ютерної системи автоматизованого керування процесом поглиблення свердловин 127 5.3 Програмний модуль задачі оптимізації процесу поглиблення свердловин в умовах невизначеності 137 Висновки до розділу 146 ВИСНОВКИ 147 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 149 ДОДАТОК А Програма визначення технологічних операцій бурової установки (нейромережа Хеммінга) 164 ДОДАТОК Б Програма синтезу моделей оптимальної складності процесу поглиблення свердловин на засадах генетичних алгоритмів 166 ДОДАТОК В Програма оптимізації процесу поглиблення свердловин в умовах невизначеності за критерієм вартості метра проходки 178