1. АНАЛИЗ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ БУРОВЫМИ АГРЕГАТАМИ 11
1.0. Введение 11
1.1. Анализ существующего бурового оборудования, как объектов
управления 11
1.2. Общая структура ручного управления буровым агрегатом 18
1.2.1. Системы ручного управления 19
1.2.2. Полуавтоматическое 20
1.2.3. Автоматическое 20
1.2.4. Характеристики систем управления 23
1.3. Элементы системы управления буровым агрегатом 26
1.3.1. Объект управления 26
1.3.2. Управление механизмом вращения 27
1.3.3. Управление подачей бура 30
1.3.4. Регуляторы 31
1.3.5. Оценка существующей системы управления режимами бурения 37
1.4. Нейронные сети 39
1.5. Выводы 41
2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ УЗЛОВ И БЛОКОВ БУРОВОГО
АГРЕГАТА 43
2.0. Введение 43
2.1. Состояние полиспастной системы 43
2.2. Модель трехфазного асинхронного привода с частотным управлением
51
2.3. Модель гидронасоса 54
2.4. Модель линейного гидропривода 63
2.5. Модель процесса бурения 69
2.6. Выводы 72
3
3. КОМПЛЕКСНАЯ МОДЕЛЬ УПРАВЛЯЕМОГО БУРОВОГО АГРЕГАТА С ЦИФРОВЫМ КОНТРОЛЛЕРОМ 73
3.0. Введение 73
3.1. Буровой агрегат как объект управления 73
3.1.1. Взаимосвязь управляемых узлов в буровом агрегате 73
3.1.2. Структура гидравлической трансмиссии 74
3.1.3. Структура полиспаста, как вязкоупругого передаточного звена 79
3.1.4. Структура взаимодействия бура и грунта 80
3.2. Общая структурная схема бурового агрегата СБШ-250МН-32Т 81
3.2.1.Работа агрегата в режиме бурения 82
3.2.2. Работа бурового агрегата в режиме поднятия/опускания бура 84
3.3. Модель цифровой системы управления 85
3.4. Устойчивость цифровой системы управления 96
3.4.1. Устойчивость системы без учета задержек по времени 96
3.4.2. Устойчивость системы с задержками по времени 98
3.5. Метод оценки времени задержки на принятие решения при цифровом управлении 99
3.6. Структура цифровой системы управления 104
3.7. Выводы 109
4. ЦИФРОВОЙ РЕГУЛЯТОР НА ОСНОВЕ НЕЙРОННОЙ СЕТИ 110
4.0. Введение 110
4.1. Цифровой регулятор на основе нейронной сети 111
4.2. Цифровой контроллер с нейронной сетью 113
4.3. Нейронная сеть управления буровым агрегатом 117
4.4. Экспериментальное исследование предложенных методик управления 118
4.6. Выводы 132
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 133
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 136
ПРИЛОЖЕНИЯ 153
