Дисертацію присвячено питанням розробки методів і алгоритмів адаптивного керування процесом буріння глибоких свердловин. Комплексно вирішено питання математичного моделювання, ідентифікації параметрів моделі, виявлення зміни умов буріння, адаптивного керування та відпрацювання долота за опорою і озброєнням, які в сукупності вирішують значну наукову та прикладну проблему в галузі спорудження глибоких нафтових та газових свердловин. Розроблені методи та синтезовані алгоритми адаптивного керування сприяють досягненню вищих техніко-економічних показників та безаварійному бурінню свердловини за умов апріорної невизначеності.

Решены вопросы построения эмпирических моделей газоперекачивающих агрегатов природного газа на основании данных, полученных в процессе их нормальной работы, оптимизации работы компрессорных станций по стоимостному критерию, который учитывает энергетические потери сжатия и перемещения газа и ограничения на технологические режимы.

Актуальным для процесса бурения является момент его окончания, который зависит от состояния долота и его опоры. Отработка долота по вооружению определяет его потенциальные возможности. Вычисление времени бурения по выбранному критерию - одна из основных проблем в общей задаче оптимизационного управления процессом бурения. Рассмотрена методика определения оптимального времени бурения в неоднородных породах по критериям рейсовой скорости и стоимости метра проходки. Разработана математическая модель процесса углубления долота с целью определения времени бурения для достижения оптимального отрабатывания шарошковых долот по состоянию вооружения в неоднородных породах.

Одной из основных технологических проблем процесса низкотемпературной сепарации (НТС) остается поддержка материального баланса жидкой и газовой фаз в сепараторе 2-ой ступени, который при заданных температуре и давлении зависит исключительно от состава исходной смеси. Неконтролированное изменение какого-либо из этих параметров приводит к уменьшению удельного количества и степени выделения целевых компонентов. Разработанная методом анализа материальных потоков установки второй ступени НТС линеаризованная математическая модель статики и динамики процесса позволит регулировать состав исходной смеси газа с целью обеспечения материального баланса жидкой и газовой фаз в сепараторе для исследования дальнейшего использования современных технологий.

Розроблено комп'ютерну систему поетапного діагностування роботи відцентрових нагнітачів природного газу, до складу якої входять технічні засоби одержання інформації про діагностичні ознаки та програмне забезпечення, оформлене у вигляді інтерфейсу користувача.

Створено математичні моделі прогнозування стоку р. Дністер, які охоплюють постійну, лінійну, квадратичну та нейромережеві моделі. Надано оцінку точності прогнозу даних, одержаних протягом сторічних спостережень за стоком р. Дністер. На підставі аналізу точності прогнозу вибрано модель, яка забезпечує мінімальну похибку прогнозу.

Розроблено метод математичного моделювання забруднення грунтів на базі теорії нейромереж. Метод апробовано на фактичному матеріалі, що одержаний внаслідок геохімічних досліджень забруднення території Галицького району. У результаті математичного моделювання розроблено алгоритм визначення гранично-допустимих концентрацій у грунті для будь-якої території.

Зазначено, що одержане в роботі рівняння дозволяє за показниками вібрації (віброшвидкість підшипника № 1, горизонтальні та вертикальні складові амплітуди опорного підшипника та вертикальна складова амплітуди опорно-упорного підшипника) прогнозувати значення часу напрацювання ГПА і, як наслідок, визначати його технічний стан як "попередження", або як "зупинка". Остання обставина відкриває можливості для переходу від планового обслуговування ГПА до обслуговування за його фактичним технічним станом.

Викладено підхід до ранжування газоперекачувальних агрегатів за їх технічним станом.

Проведено дослідження динаміки газопроводу. Одержано систему диференціальних рівнянь, яка описує нестаціонарний потік природного газу у трубопроводі. Математична модель руху природного газу у трубопроводі, на відміну від відомих моделей, своїми постійними параметрами має лише технологічні параметри усталеного режиму і геометричні розміри трубопроводу. Наведено передавальні функції, якими характеризуються динамічні властивості трубопроводу як системи автоматичного керування.

Розроблено метод синтезу емпіричних моделей, які надано у вигляді поліноміальної регресії, на засадах генетичних алгоритмів. Даний метод, на відміну від комбінаторного методу, значно скорочує кількість обчислювальних операцій, що відкриває можливості для синтезу складних моделей технологічних процесів. Такі моделі можна використати у задачах оптимізації та діагностування технічних систем. Ефективність розробленого методу перевірено на прикладі синтезу емпіричних моделей процесу компримування природного газу.

Проведено обчислення параметрів моделі і оцінювання її точності шляхом порівняння експериментальних та обчислених значень. Досліджено динаміку газоперекачувального агрегату. Одержано структурну схему ГПА як елемента системи адаптивного автоматичного керування процесом компримування природного газу. Результати дозволяють одержати лінеаризовану математичну модель динаміки ГПА, що використовуватиметься для синтезу адаптивної системи автоматичного керування процесом компримування природного газу.

Запропоновано метод визначення технічного стану газоперекачувального агрегату шляхом визначення моментів зміни рівнів віброшвидкостей і вібропереміщень його компонентів. Використання такого підходу дозволяє в процесі експлуатації агрегату виявити зміни сигналів вібродавачів і зробити висновки про стан газоперекачувального агрегату в даний момент часу.

Розроблено метод помісячного прогнозування стоку р. Дністер на 2008 р. за середньомісячними спостереженнями впродовж 13 попередніх років, що базується на індуктивному методі самоорганізації складних моделей. Результати такого помісячного прогнозування паводків р. Дністер мають важливе значення з метою безпечної експлуатації газопроводів, які прокладені через р. Дністер або вздовж її берегів.

Запропоновано метод визначення технічного стану газоперекачувального агрегату шляхом аналізу значень віброшвидкості та віброприскорення його компонентів на засадах нейромереж. Використання такого підходу дозволяє у процесі експлуатації агрегату виявити зміни сигналів вібродавачів і зробити висновки про стан газоперекачувального агрегату у будь-який момент часу.

Запропоновано концепцію побудови системи управління енергоресурсами на прикладі Івано-Франківського національного технічного університету нафти і газу. Наведено схему системи управління енергоресурсами та проаналізовано стан систем обліку енергоресурсів в Івано-Франківському національному технічному університеті нафти і газу. Впровадження даної системи дозволить ефективно управляти витратою енергоресурсів і забезпечити їх економію.

Розроблено метод побудови математичних моделей складних процесів на засадах генетичних алгоритмів. У порівнянні з багаторядним алгоритмом групового врахування аргументів даний метод надає можливість синтезувати математичні моделі будь-якої складності без попереднього вибору числа рядів селекції. Метод знайде застосування для підвищення точності прогнозів коливних процесів, наприклад, рівня р. Дністер.

Розглянуто питання побудови моделей нагнітачів природного газу на основі даних, одержаних в процесі їх нормальної роботи; ранжирування нагнітачів за їх технічним станом, і, на основі цього, визначено коефіцієнти завантаження, що дозволило розробити метод оптимізації роботи КС за вартісним критерієм.

Запропоновано метод побудови роздільних поверхонь на базі генетичних алгоритмів. Розроблений спосіб розбиття простору ознак на класи надає можливість вибрати оптимальні за складністю поліноми, які описують роздільні криві. Ефективність такого методу підтверджено промисловими даними. Одержані результати відкривають можливості для здійснення оперативного технічного діагностування та виявлення окремих вузлів газоперекачувального агрегату з критичним рівнем вібрації, що робить можливою його безаварійну експлуатацію.

Розроблено метод синтезу математичних моделей коливних процесів з некратними частотами на засадах генетичних алгоритмів. Метод знайде застосування для підвищення точності прогнозів коливних процесів, наприклад, рівня ріки Бистриця Надвірнянська.