三维水平井轨道设计最优控制模型改进的进化规划方法

针对三维水平井井眼轨道设计问题 ,建立了一个非线性最优控制模型。该模型以设计轨道总长度最短为性能指标 ,以非线性动力系统为约束条件 ,通过对非线性动力系统积分 ,将最优控制模型转化为一个非线性规划问题求解。为了求非线性规划问题的全局最优解 ,在附加一个目标函数小于当前目标函数值的约束条件下 ,用改进的进化规划方法寻找新的可行点策略 ,提出了一种新算法。将非线性最优控制模型及算法应用到实际水平井轨道设计中 ,数值结果证明了该模型及算法的正确性和有效性     

三维水平井井眼轨迹设计最优控制模型及算法

针对三维水平井井眼轨迹优化设计问题，首次建立了以非线性状态方程为主要约束条件的目标控制模型，依该模型的特点，构造了改进的Hooke-Jeeves优化算法，为获得全局最优解，采用均匀设计方法选取初始点，计算结果证明了模型、算法及研制软件的正确性与有效性，而且具有计算时间短，结果精度高等特点。     

三维水平井轨道优化对齐设计模型

针对现有三维水平井轨道计算方法程序复杂,迭代计算过于繁琐的问题,形成了基于空间圆弧曲线优化对齐方法的水平井轨道优化设计模型和简易算法。将水平井的轨道设计问题,转化为带有三角函数的多元一次方程组求解问题。根据该算法,只要确定了造斜点、靶点,并预设合理的第一、第二圆弧段狗腿度,就可以精确计算出水平井的各项轨道参数,参数求解具有唯一性。为轨道设计和软件编程人员提供了一种新方法。     

三维水平井随钻修正设计的优化方法及应用

在水平井实际应用中,实钻轨道常偏离原设计最优轨道．把实钻轨道与已设计最优轨道的状态变量差值作为参数,建立带有参数的三维水平井最优控制模型,把该模型转化为非线性规划问题求解,讨论了该非线性规划问题的最优解性质．依此性质给出一个全局最优的算法,并将其应用到实际水平井轨道设计中,数值结果表明模型及算法有效、正确。     

基于进化规划的神经网络设计方法

利用进化规划同时进化神经网络的结构和权值。为了避免在网络中形成信号的冲突和竞争，用连续规则决定神经元之间的连接方式。在进化规划中，变异分为结构变异和权值变异两种。提出在静态网络中引入延时权概念来构成时序网络，从而将静态网络的设计方法推广到时序网络的设计，最后给出了仿真结果。     

求解非线性优化问题改进的进化规划算法

针对带有边界变量的非线性优化问题,提出了一种改进的进化规划算法.该算法首先把每个个体看作为带有不同质量的粒子,根据目标函数值定义个体的质量.基于聚类思想,选取一定数量的点,然后利用选取的点分别求出于每个点相对应的重心,以每个点与其重心的连线方向为变异方向.最后把该方法应用到几个典型数值例子中,并与基本进化算法进行比较,数值结果表明算法是可行的、有效的.     

水平井三维双增轨道设计问题求解的新方法

三维水平井轨道设计问题可以求出解析解,但在三维的情况下,目前没能找到有效的数学方法来求解分析,通常使用数值迭代法来求解,针对三维双增水平井轨道设计问题,通过一系列的数学变换过程,从原来的7元非线性方程组得到一个一元10次多项式议程,并且证明了：轨道设计问题的其他未知数都可以用这个多项式方程的实数根来解析计算。新方法解决了由设计条件判断设计问题是否有解的问题,由于避免了迭代过程求解,新方法的计算速度和计算可靠性都得到了提高。     

三维漂移轨道设计模型的求解方法

三维漂移轨道设计中考虑自然曲线模型最为适宜,但是由于其计算公式比较复杂,自然曲线模型导出的井眼轨道约束方程组是非线性的,利用迭代法求解时往往会遇到不收敛的情况,给求解带来了困难。本文采用合理的求解过程和改进后的迭代计算格式保证了迭代的收敛。并通过实例验证了它的合理性和正确性。     

二维定向井轨道优化设计及实例研究

通过对二维定向井轨迹影响因素(井轨迹曲线参数)的分析,建立了考虑下部钻具组合特性、轨迹曲线参数、地质要求等因素,以最短井轨迹曲线长为目标的二维井轨道非线性规划模型．根据目标函数及可行域的性质,采用均匀设计法选择初始点,构建了模型求解算法．根据算法研制的软件对二维定向井的十余种常见剖面类型均能很快给出最优设计,提高了剖面设计的灵活性及计算速度和精度,较大程度地满足了工程上的需要．     

二维水平井轨道设计的优化模型及算法

建立了设计二维水平井轨道的非线性优化数学模型,并构造了两种求解算法．第一种方法是依据Ｌｉｐｓｃｈｉｔｚ 条件及可行域的特点构造的网格算法,第二种方法是将原问题化为与之等价的双层规划问题,然后依据上下层规划的最优性条件,建立了一种更为切实有效的求解算法,数值结果验证了模型及算法的正确性和有效性     

多目标最优控制问题的优化及其在水平井设计中的应用

为求得一类多目标系统在有效解集上均匀分布的多个具有代表性的满意解,提出一种改进的GA算法.该算法由多个适应值函数引导搜索,其中每个适应值函数都等于两个性能指标标准化以后的加权和且其权值由均匀设计产生;为保持群体的多样性和加速算法收敛还构造一个新的选择算子,该算子在选取下一代种群时按均匀设计选取多个搜索方向引导搜索.将该算法用于辽河油田多口水平井的优化设计,数值结果表明该算法的有效性.     

一类针对带约束优化问题的进化规划算法

提出了一种适用于求解带约束优化问题的进化规划方法,其中关键的变异算子采用基于行为的架构,事先设计一系列子变异算子,如使得个体适应度函数值趋向最小方向的变异算子、逃避约束方向的变异算子、种群总体平均适应度函数值趋向最小方向的变异算子等,通过加权平均的方法决定总变异方向．结合小生境技术及最优个体保存的选择策略,该算法能在同时保证种群的多样性和个体的全局最优性的情况下快速地求得带约束条件下的最优解．仿真结果表明,该进化规划算法是可行的．     

有控制输出限幅的智能内模控制器的一种改进

内模控制自提出以来，以其设计简单、参数调节直观等特点得到了广泛的应用，但在实际应用中必须考虑控制量受限，本文提出了一种处理控制量受限问题的改进方法，该方法基于模型预测，可获得比简单的一步预测更好的控制效果。     

非均质油藏水平井射孔调剖方法

基于渗透率随机性和结构性特点,将非均质渗透率场转化为等效均质渗透率场和沿井筒变化的非均质表皮。在此基础上建立各向异性盒式油藏水平井产液剖面计算模型,提出以均衡产液剖面为目标的非均质油藏水平井变密度射孔调剖方法。从射孔调剖机制出发,系统分析射孔调压范围及影响因素。结果表明:孔密、孔深越小,射孔可调压差范围越大;以均衡产液剖面为目标优化孔密后,低渗区孔密较大,生产压差较高,高渗区孔密较小,生产压差较低,产液剖面均衡性明显改善;近井渗透率变异性越强,孔密波动幅度及变化范围越大,低孔密所占的比例也越大;孔密越低,舍入误差的影响越大,调剖效果越不理想。     

模糊非线性规划问题的改进算法

对带有模糊目标和约束的模糊非线性规划问题．给定了一个基于合力搜索方向的遗传算法．并通过数值例子。验证算法的有效性和实用性。     

改进的基于测地线的机器人轨迹规划方法

针对机器人运动规划过程中测地线微分方程初始条件的确定问题,提出一种基于微分运动的初始条件求解方法.该方法通过对比分析黎曼空间与三维空间中机器人末端运动轨迹,确定两者之间的空间对应关系,在此基础上建立测地线微分方程初始条件的求解模型.最后,以2自由度机器人为例,对比验证该方法的有效性.研究结果表明:该模型解决了以往采用线性搜索方法求解微分方程初始条件所造成的求解不确定性问题.