Системний аналіз і моделювання динаміки елементів гідросистеми промивання свердловин для задач адаптивного і робастного керування

Анотація

У статті проаналізовано розвиток сучасних підходів для ефективного розв’язання задач адаптивного та робастного керування з компенса-цією збурень промиванням свердловин під час їхнього поглиблення і, відповідно, доведено, що це науково-прикладне питання, потребує належного розроблення, а також впровадження нових математичних моделей елементів гідросистеми, які є ядром системи автоматичного керування. Розглянуто шляхи розв’язання задачі адаптивного та робастного керування з еталонною математичною моделлю лінійними стаціонарними об’єктами по виходу, яка має велике теоретичне та прикладне значення та є предметом дослідження протягом останніх років. Розроблено функціональну структуру інтелектуальної адаптивної системи керування наземними об’єктами технічної гідравлічної системи промивання свердловин, яка поєднує методи адаптивного і робастного керування, де адаптивна частина системи в умовах невизначеності здатна змінювати алгоритми функціонування, структуру і параметри регулятора завдяки наявності додаткових пристроїв та зв’язків, які дозволяють своєчасно пристосовуватися до змінюваних умов роботи, а робастна система гарантує необхідну якість системи, незалежно від похибок та змін параметрів системи, оскільки вона володіє чутливістю, зберігає стійкість, функціонує в широкому діапазоні невизначеності. Для наземних елементів технічної гідравлічної системи промивання свердловин, які розглядаються як об’єкти з зосередженими параметрами, розроблена феноменологічна модель, що побудована на засадах холістичного підходу. Модель сформована в області зображення Лапласа за часом та у безрозмірній формі у вигляді системи диференційних рівнянь при нульових початкових умовах, що відповідно дозволяє використати дану модель для синтезу функцій передавання обернених регуляторів локальних систем автоматичного регулювання. Запропоновано методи керування елементами технічної гідросистеми промивання свердловини, що ґрунтується на використанні розробленої моделі і структури інтелектуальної системи з елементами робастного та адаптивного керування.