具有擾動的水平井軌道最優(yōu)控制及優(yōu)化算法.pdf

1、本文根據(jù)三維水平井井眼軌道設(shè)計的實(shí)際背景,把工程中的干擾因素考慮成隨機(jī)過程,以井斜角、方位角、北坐標(biāo)、東坐標(biāo)和垂深坐標(biāo)為狀態(tài)變量,以裝置角、曲率半徑、弧長為控制變量,建立了表示井眼軌道曲線的非線性多階段隨機(jī)動力系統(tǒng).三維水平井井眼軌道設(shè)計的目的有兩個:第一要求動力系統(tǒng)的終端輸出與靶點(diǎn)處的對應(yīng)值越接近越好;第二要求動力系統(tǒng)確定的三維水平井軌道曲線總長最短.基于所建立的隨機(jī)動力系統(tǒng),以上述目的為性能指標(biāo)建立了三維水平井井眼軌道隨機(jī)最優(yōu)控制系

2、統(tǒng).研究這類非線性多階段隨機(jī)最優(yōu)控制系統(tǒng),構(gòu)造求解該系統(tǒng)的全局優(yōu)化算法以及把算法應(yīng)用到實(shí)際的三維水平井井眼軌道設(shè)計中.本人所取得的主要研究成果,可概括如下:1.對該類非線性多階段隨機(jī)最優(yōu)控制系統(tǒng),討論它的狀態(tài)方程組解的存在唯一性、最優(yōu)控制系統(tǒng)最優(yōu)解的存在性;用動態(tài)規(guī)劃原理得到了最優(yōu)控制存在的必要條件.2.為了獲得該類非線性多階段隨機(jī)最優(yōu)控制系統(tǒng)的全局最優(yōu)解,把該最優(yōu)控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為一個隨機(jī)非線性規(guī)劃問題.證明了該隨機(jī)非線性規(guī)劃的最優(yōu)解關(guān)于