Методы, модели и алгоритмы повышения эффективности процессов добычи и транспортировки нефти и построения систем управления на основе нейросетевых и многомерных логических регуляторов с дискретными термами

Объект исследования – технологические процессы добычи, транспорта и подготовки нефти на месторождении и системы управления ими. Предмет исследования – методы построения схем, моделей, алгоритмов и систем управления на основе логического и нейросетевого аппарата в условиях неопределенности. Цель работы – повышение эффективности функционирования технологических процессов добычи, транспорта и подготовки нефти и автоматизированных систем управления на основе методов логического управления и нейронных сетей. Методы исследования: теория систем и автоматического управления, системного анализа, логических и интеллектуальных нейросетевых регуляторов, математического моделирования и электрических схем, сенсоров и электропривода, теория вероятностей и многомерного автоматического регулирования. Научная новизна: 1. Предложены методы и реализующие их алгоритмы; программы для построения автоматизированных систем регулирования, основанные на функциональной и параметрической декомпозиции технологических процессов добычи, транспортировки и подготовки нефти на месторождении, предназначенных интегрально обеспечить повышение эффективности насосного оборудования в условиях неопределенности и нечетко заданной информации; архитектура, логически связывающая методы, модели и алгоритмы составных модульных подсистем управления и нейросетевых моделей, отличающаяся от известных тем, что весь технологический процесс добычи и транспортировки нефти рассматривается как многомерная система, иерархическая структура которой включает отдельные процессы и подсистемы, а также информацию об их состоянии и об-ратные связи принятия решений и оперативного управления. 2. Разработан метод проектирования и управления распределенными многомерными автоматизированными системами управления; предложены способы настройки и повышения качества регулирования технологических процессов с многомерными логическими регуляторами и программной реализацией логической базы правил и схемы автоматического регулирования с автономны-ми регуляторами приводов насосных установок, позволившие исследовать алгоритмы и параметры систем управления, а также внутренние и внешние возмущающие факторы, отличающиеся от известных тем, что для управления насосным оборудованием используются нейросетевые блоки в системах поддержки и принятия решений для прогнозирования, идентификации и планирования режимов работы. 3. Предложена система взаимно дополняющих моделей и алгоритмов энергоэффективного управления, отличающаяся учетом влияния электротехнических и гидравлических элементов, режимов работы высоко- и низковольтных электроприводов с многомерными логическими контроллерами и дискретными функциями принадлежности и позволяющая моделировать режимы функционирования и рациональный выбор оборудования при частотном регулировании с различными законами управления. 4. Предложены методы и алгоритмы управления насосным оборудованием, отличающиеся новым способом построения систем управления, оснащенных нейросетевыми и комбинированными логическими регуляторами с дискретными термами, что позволяет осуществлять пуск и торможение элетроприводов от автономного источника электрической энергии соизмеримой мощности, управление автоматизированным электроприводом дожимной насосной станции, адаптивное управление плавным пуском высоковольтных электроприводов в условиях неполной информации при сохранении их согласования и интегрального единства для достижения повышения энергоэффективности установок и надежности комплексов. 5. Разработаны программно-аппаратный комплекс (ПАК), модели и алгоритмы функционирования системы управления с использованием средств искусственного интеллекта, отличающиеся составом и реализацией взаимодействия программных модулей, архитектура которых позволяет осуществлять синтез многомерных технологических объектов по принципу интеграции информации и программного обеспечения сбора и обработки данных, призванных в совокупности обеспечить повышение эффективности управления режимами работы насосных установок добычи, транспортировки и подготовки нефти.