FR2518637A1 - Control of deep drilling, esp. in winning petroleum, or gas - where computer contg. drilling model is used to feed optimum control signals to drilling plant - Google Patents

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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B44/00Automatic control systems specially adapted for drilling operations, i.e. self-operating systems which function to carry out or modify a drilling operation without intervention of a human operator, e.g. computer-controlled drilling systems; Systems specially adapted for monitoring a plurality of drilling variables or conditions

Abstract

The process and plant include a drill, which is driven in a known manner by a motor and winch receiving control signals from a digital/analogue (D/A) converter. The converter receives signals from a computer, which contains a drilling model and which receives signals from three sensors monitoring the drilling speed, the load on the drill, and the r.p.m. of the drill. The signals from the sensors are compared with optimum values derived from the drilling model so the control signals delivered by the D/A converter to the motor and winch can be adjusted to match the type of underground rocks etc. through which the drill travels, e.g. so excessive wear of the drill cutters can be avoided.

Description

La présente invention concerne la technique de forage du sol et a notamment pour objet un procédé de commande de forage du sol et un dispositif mettant en application ledit procédé. The present invention relates to the technique of drilling the ground and particularly relates to a soil drilling control method and a device implementing said method.

L'invention peut être utilisée pour le forage de puits, par exemple à pétrole et à gaz. The invention can be used for drilling wells, for example oil and gas.

La destruction mécanique des roches, par exemple au cours du forage de puits à pétrole et à gaztimpose que les signaux de commande (charges sur l'outil de forage ou trépan, et vitesse de rotation de dernier) soient ajustés en fonction du type lithologique des roches à forer (dureté, abrasivité, élasticité) et des autres conditions spécifiques du forage. Un certain nombre de facteurs influençant le processus de forage peuvent autre considérés comme constants pendant la passe (durée de service du trépan), d'autres ne le sont pas; or, si les tendances à l'usure des paliers et des dents du trépan au cours du temps sont évidentes, les discontinuités et d'autres perturbations lithologiques des roches sont imprévisibles.Dans la pratique, ltélaboration adéquate des signaux de commande nécessite un contrôle permanent du processus de forage et se fait en fonction de l'état, au moment considéré, du trépan et des terrains forés, quel que soit le système de forage adopté : à la turbine, rotary ou électrique. Il faut noter à ce propos qu'il n'existe pas de procédés pour contrtler directement l'usure du trépan ou l'évolution des propriétés des roches. The mechanical destruction of rocks, for example during the drilling of oil and gas wells, implies that the control signals (loads on the drill bit or bit, and last rotation speed) are adjusted according to the lithological type of the drilling rocks (hardness, abrasiveness, elasticity) and other specific drilling conditions. A number of factors influencing the drilling process may be considered constant during the pass (service life of the bit), others are not; however, while wear patterns of bit bearings and teeth over time are evident, discontinuities and other rock lithological disturbances are unpredictable. In practice, the proper development of control signals requires constant monitoring. of the drilling process and is based on the state, at the moment, the drill bit and drilled land, regardless of the drilling system adopted: turbine, rotary or electric. It should be noted in this connection that there are no methods to directly control drill bit wear or the evolution of rock properties.

Il existe divers procédés et divers dispositifs de commande de forage, permettant de constituer des systèmes automatisés ou non. There are various methods and various drilling control devices, allowing to build automated systems or not.

Dans les systèmes non automatiques, le choix des signaux de commande est effectué par l'opérateur (le foreur) à partir de l'expérience acquise. En moyenne, ltefficacité du processus de forage ainsi commandé est de 25 à 30 % inférieure à l'efficacité optimale. In non-automatic systems, the choice of control signals is made by the operator (the driller) from the experience acquired. On average, the efficiency of the well-controlled drilling process is 25-30% lower than optimal efficiency.

Ces systèmes non automatiques sont actuellement d'un emploi bien plus fréquent que les systèmes automatiques.  These non-automatic systems are currently much more common than automated systems.

Les systèmes automatiques font appel, pour former les signaux de commande, à des modèles adaptatif s du processus de forage. Avant la passe, les paramètres du trépan et les informations sur les autres facteurs constants intervenant pendant la passe sont introduits dans le modèle adaptatif à partir du pupitre de commande. Les paramètres des terrains à forer, inconnus avant le début du forage (ou connus approximativement), sont déterminés au cours meme de celui-ci. Dans ce cas, le temps de passe est divisé en deux périodes : celle d'essai des roches (validation du modèle) et d'optimalisation subséquente des signaux de commande, et celle de forage au régime optimal. Automatic systems use adaptive models of the drilling process to form control signals. Before the pass, the parameters of the bit and the information on the other constant factors occurring during the pass are introduced into the adaptive model from the control panel. The parameters of the lands to be drilled, unknown before the beginning of the drilling (or known approximately), are determined during the course of this one. In this case, the pass time is divided into two periods: that of rock testing (validation of the model) and subsequent optimization of the control signals, and that of drilling at the optimum speed.

La durée de l'essai des roches détermine le temps d'emploi inefficace de ltoutil et, en cas de forage de puits profonds, compromet sensiblement le rendement, dtant donné qu'avec l'accroissement de la profondeur du puits la durée de forage par un meme trépan (métrage foré par outil) augmente fortement.De plus, des changements fréquents des propriétés lithologiques des terrains sont possibles, lors desquels le système doit, à maintes reprises, revenir au régime d'essai au cours d'une mtme passe (de battage; L'emploi judicieux du potentiel du trépan par perfectionnement des procédés et des dispositifs de commande constitue l'un des principaux moyens d'améliorer le rendement des installations de forage profond et très profond, quel que soit le mode de forage adopté.The duration of the rock test determines the inefficient use time of the whole and, in the case of deep well drilling, significantly compromises the yield, since with the increase in well depth the drilling time per the same trephine (tool-drilled footage) increases sharply.Moreover, frequent changes in the lithological properties of the terrain are possible, during which the system must repeatedly return to the test regime during the same pass ( One of the most important ways to improve the performance of deep and shallow drilling rigs, irrespective of the drilling method adopted, is the judicious use of the bit potential through process and control development.

Dans les systèmes existants de commande automatique d'une installation de forage, la liaison entre l'opérateur humain et le processus de forage est assurée par un ordinateur. In existing automatic control systems of a drilling rig, the connection between the human operator and the drilling process is provided by a computer.

Ces systèmes ne fonctionnent pas en temps réel, ni ne permettent l'évaluation en ligne de la situation technologique. These systems do not work in real time, nor do they allow online assessment of the technological situation.

Dans un tel système, l'information analogique en provenance des capteurs placés sur l'installation de forage est traduite en numérique, transcrite sur bande perforée et transmise à l'aide d'un téléimprimeur à un centre de calcul où l'ordinateur se raccorde périodiquement à l'installation de forage considérée et analyse cette information en vue de corriger les programmes de forage. In such a system, the analog information from the sensors placed on the drilling rig is translated into digital, transcribed on perforated tape and transmitted using a teletypewriter to a computer center where the computer connects. periodically at the drilling rig and analyzes this information to correct drill programs.

Les résultats du calcul sont transmis à l'installation de forage et utilisés par le foreur pour commander manuellement les actionneurs des principaux mécanismes. De cette façon, ni une recherche active d'informations ni une exploitation en temps réel de ses résultats ne sont possibles. Un tel système de commande automatique de l'installation de forage permet.l'optimalisation du régime de forage par minimalisation du cotit du mètre foré.The results of the calculation are transmitted to the drilling rig and used by the driller to manually control the actuators of the main mechanisms. In this way, neither an active search for information nor a real-time exploitation of its results is possible. Such an automatic control system of the drilling installation allows the optimization of the drilling regime by minimizing the cost of the meter drilled.

D'autre part, lesdits systèmes ne permettent pas non plus la recherche active d'informations et leur exploitation en ligne, ce qui est à l'origine d'une efficacité insuffisante de l'installation de forage. On the other hand, said systems also do not allow the active search for information and their online operation, which is the cause of insufficient efficiency of the drilling installation.

Il existe un procédé de commande du processus de forage mettant en oeuvre un modèle adaptatif du processus de forage, qui sert à former les signaux de commande agissant sur l'installation de forage. Ce procédé consiste à utiliser deux régimes de commande : un régime d'essai des roches à forer et un autre de forage proprement dit. There is a method of controlling the drilling process employing an adaptive model of the drilling process, which serves to form the control signals acting on the drilling rig. This method consists in using two control regimes: a test regime for the rocks to be drilled and another for drilling itself.

En régime d'essai à plusieurs cycles, on fixe dans chaque cycle les valeurs de la charge sur l'outil et de sa vitesse de rotation, on mesure la vitesse mécanique de forage correspondant à ces consignes et, en fin de cycle, on envoie aux actionneurs appropriés les signaux de commande pour lecycle suivant. En fonction des résultats du régime d'essai,se forment des signaux de commande du régime de forage proprement dit. Si, à ce régime de forage, les valeurs des grandeurs réglées, c'està-dire de la charge sur 11 outil et de sa vitesse de rotation,s'écartent des valeurs désirées, on passe à nouveau au régime d'essai. In the multi-cycle test regime, the values of the load on the tool and its speed of rotation are fixed in each cycle, the mechanical drilling speed corresponding to these instructions is measured and at the end of the cycle to the appropriate actuators the control signals for the next cycle. Depending on the results of the test regime, control signals of the drilling regime itself are formed. If, at this drilling regime, the values of the adjusted quantities, that is to say of the load on the tool and of its speed of rotation, deviate from the desired values, the test regime is again passed.

Ce procédé connu repose sur la solution de l'équation du cott d'un mètre foré en vue de trouver les signaux de commande permettant de minimiser ce coût.  This known method is based on the solution of the equation of the cott of a meter drilled to find the control signals to minimize this cost.

Dans ce cas, ladite équation sffobtlent à partir de l'expression suivante de la vitesse de forage

Figure img00040001

où V est la vitesse de forage,
P est la charge sur l'outil de forage,
PO est la charge sur l'outiltramenée à la vitesse
de forage nulle,
C est le coefficient caractéristique de la
z
qualité de l'outil,
H est la valeur conventionnelle d'usure de l'outil,
K est le coefficient de forabilité de la roche,
n est la vitesse de rotation de ltoutil,
est un coefficient déterminant l'influence de la
vitesse de rotation de l'outil sur la vitesse
de forage.In this case, said equation sffobtlent from the following expression of the drilling speed
Figure img00040001

where V is the drilling speed,
P is the load on the drill bit,
PO is the load on the tooltranslated to the speed
zero drilling,
This is the characteristic coefficient of the
z
quality of the tool,
H is the conventional wear value of the tool,
K is the coefficient of forability of the rock,
n is the speed of rotation of the whole,
is a coefficient determining the influence of the
speed of rotation of the tool on the speed
drilling.

Pour déterminer les valeurs K et X , variables au cours du forage, on utilise un programme d'essai standard appelé "méthode des cinq points". Cette méthode consiste essentiellement en ce qui suit. Dans le premier cycle d'essai -on fixe arbitrairement des valeurs pour P et n et on met en mémoire la valeur correspondante de V ensuite en faisant varier (en plus et en moins) à tour de rible les valeurs D et n, on effectue encore quatre cycles d'essai, la vitesse de forage dans chaque cycle étant introduite en mémoire. To determine the variable K and X values during drilling, a standard test program called the "five point method" is used. This method essentially consists of the following. In the first test cycle, arbitrary values are fixed for P and n and the corresponding value of V is stored in memory by varying the values D and n more or less in turn. another four test cycles, the drilling speed in each cycle being introduced into memory.

Ensuite on effectue le sixième cycle d'essai avec les mimes valeurs de P et de n que dans le premiercycle, c'est-à-dire qu'on a maintenant en tout cinq valeurs de P et de n. Then the sixth test cycle is carried out with the same values of P and n as in the first cycle, that is to say that there are now in all five values of P and of n.

Si la vesse de forage V au sixième cycle s'avère la même que celle du premier cycle, le régime d'essai est terminé. Ensuite, à partir des solutions de -l'équation (I) où interviennent les mesures mémorisées, on calcule et on ajuste les coefficients K et 3,; on introduit les coefficients ainsi obtenus dans le modèle adaptatif et, après avoir calculé les signaux de commande, optimaux pour les conditions de forage considérées,å appliquer aux actionneurs de l'installation de forage, on passe au régime de forage proprement dit. Si, au contraire, la vitesse de forage dans le sixième cycle est autre que celle du premier, on passe à nouveau au régime d'essai. If the drill hole V in the sixth cycle is the same as that in the first cycle, the test speed is completed. Then, from the solutions of the equation (I) where the stored measurements intervene, the coefficients K and 3 are calculated and adjusted; the coefficients thus obtained are introduced into the adaptive model and, after having calculated the control signals which are optimal for the drilling conditions under consideration, to be applied to the actuators of the drilling installation, the drilling regime itself is switched to. If, on the other hand, the drilling speed in the sixth cycle is other than that of the first cycle, the test regime is again switched to.

Le régime de forage avec les signaux de commande obtenus continue tant que l'écart entre la vitesse de forage mesurée et la vitesse de forage calculée est peu importante. En cas d'écart considérable de la vitesse de forage par rapport à sa valeur calculée, on revient au régime d'essai. The drilling regime with the control signals obtained continues as long as the difference between the measured drilling speed and the calculated drilling speed is small. If there is a considerable difference in the drilling speed compared to the calculated value, we return to the test speed.

Le dispositif qui met en oeuvre ledit procédé comporte un pupitre de commande du forage, connecté à travers un convertisseur numérique-analogique aux actionneurs. Le dispositif possède un ordinateur porteur d'un modèle adaptatif du forage et qui contient un formateur de signaux de commande en régime d'essai et un formateur de signaux de commande optimaux, qui ont leurs sorties reliées aux entrées du convertisseur numérique-analogique, et leurs entrées, aux sorties respectives de capteurs, d'une mémoire et d'une horloge. The device which implements said method comprises a drilling control panel, connected through a digital-to-analog converter to the actuators. The device has a computer carrying an adaptive model of the borehole and which contains a test-speed control signal formatter and an optimal control signal formatter, which have their outputs connected to the inputs of the digital-to-analog converter, and their inputs, to the respective outputs of sensors, a memory and a clock.

L'ordinateur est relié à un capteur de vitesse mécanique de forage, à un capteur de charge sur l'outil et à un capteur de vitesse-de rotation de l'outil. Il est relié, de plus, à un bloc de contrtle des valeurs des coefficients du modèle adaptatif. The computer is connected to a mechanical drill speed sensor, a load sensor on the tool, and a rotational speed sensor of the tool. It is also connected to a control block of the values of the coefficients of the adaptive model.

A partir du pupitre de commande on initialise les coefficients et les signaux de commande du modèle adaptatif et on lancele régime d'essai. From the control panel, the coefficients and the control signals of the adaptive model are initialized and the test regime is initiated.

Les transitions entre les cycle d'essai se font sur l'ordre d'une horloge convenablement programmée et les signaux de commande respectifs sont délivrés par le formateur de signaux de commande au régime d'essai. Le régime d'essai terminé, les valeurs corrigées des coefficients sont introduites dans le modèle adaptatif en vue de l'optimalisation des signaux de commande à appliquer aux actionneurs. The transitions between the test cycles are on the order of a suitably programmed clock and the respective control signals are output by the control signal trainer at the test speed. Once the test regime is completed, the corrected values of the coefficients are introduced into the adaptive model in order to optimize the control signals to be applied to the actuators.

Ce procédé connu et le- dispositif pour sa mise en oeuvre ont essentiellement ce désavantage que le système modifie différemment de cycle en cycle les combinaisons de signaux de commande déterminant la charge sur 11 outil et la vitesse de rotation de celui-ci suivant un ordre de succession de leur exécution fixée a priori aussi, d'une manière générale, aucun des six cycle d'essai ne donne-t-il la combinaison optimale des signaux de commande.Si, par hasard, dans l'un des cycles, la combinaison des paramètres s'est~avérée proche de la combinaison optimale, cela peut être ignoré par le système existant qui, enpoursuitant le programme donné, va entraîner le régime vers la zone non optimale. Comme chacun des six cycles d'essai dure Jusqu'à une dizaine de minutes, la durée totale du régime d'essai est relativement longue et pendant tout ce temps l'utilisation de l'outil n'est pas optimal. Etant donné la longue durée du régime d'essai, il est tout à fait probable que les propriétés des roches à forer changent vers le dernier cycle de façon à imposer la reprise du régime d'essai en six cycles, ce qui va aggraver le préjudice dfl audit désavantage. This known method and the device for its implementation have essentially the disadvantage that the system modifies differently from cycle to cycle the combinations of control signals determining the load on the tool and the rotational speed thereof in an order of succession of their execution fixed a priori also, in general, none of the six test cycles gives the optimal combination of the control signals.If, by chance, in one of the cycles, the combination parameters has been found to be close to the optimal combination, this can be ignored by the existing system which, by continuing the given program, will drive the regime to the non-optimal zone. As each of the six test cycles lasts for about ten minutes, the total duration of the test regime is relatively long and during all this time the use of the tool is not optimal. Given the long duration of the test regime, it is quite likely that the properties of the rocks to be drilled will change towards the last cycle so as to force the resumption of the test regime in six cycles, which will aggravate the damage. dfl audit disadvantage.

Un autre désavantage substantiel à noter est qu'après le passage au régime de forage les signaux de commande qui conditionnent P et n restent constants, et dans ce cas, mdme quand les propriétés des terrains forés ne changent pas, l'écart entre la valeur réelle de ces signaux et leur valeur çtinEle devient de plus en plus grand, les valeurs optimales elles-mtmes étant variables au fur et à mesure de l'usure naturelle de l'outil. La conséquence en est que la vitesse forage mesurée s'écarte iivm vite de la
Saleur calculée, ce qui conflit à reprendre 9e régime d'essai aec tous ses défauts.
Another significant disadvantage to note is that after switching to the drilling regime the control signals which condition P and n remain constant, and in this case, even when the properties of the drilled lands do not change, the difference between the value the actual value of these signals and their value becomes increasingly larger, the optimum values themselves being variable as the tool wears naturally. The consequence is that the measured drilling speed deviates quickly from the
Saler calculated, which conflicts to resume 9th test regime with all its faults.

Il en résulte que la solution technique existante ne permet d'optimaliser les signaux de commande qu'd condition de forer pendant longtemps une même couche et donne lieu à une perte d'efficacité de l'installation de forage à cause du forage prolongé à des régimes peu rationnels dans des conditions de variations fréquentes des caractéristiques des terrains au cours de la passe, ce qui est particulièrement nuisible au forage de puits profonds à cause de la durée de vie limitée de l'outil. As a result, the existing technical solution makes it possible to optimize the control signals only if it is necessary to drill the same layer for a long time and gives rise to a loss of efficiency of the drilling installation because of the prolonged drilling at the same time. Rational regimes under conditions of frequent changes in terrain characteristics during the pass, which is particularly detrimental to deep well drilling because of the limited tool life.

L'invention vise donc un procédé de commande du processus de forage et un dispositif pour le réaliser, permettant, grâce à la modification du principe de commande, de réduire les délais de forage des puits en cas de signaux de commande non optimaux et, partant, d'améliorer le rendement de l'installation de forage, ce qui revêt une importance particulière en cas de forage de puits profonds. The invention therefore relates to a method for controlling the drilling process and a device for carrying it out, making it possible, by modifying the control principle, to reduce the drilling times of the wells in the event of non-optimal control signals and, consequently, , to improve the performance of the drilling rig, which is particularly important in the case of drilling deep wells.

Ce but est atteint du fait que le procédé de commande du forage, du type reposant sur l'utilisation d'un modèle adaptatif du processus de forage, comportant deux régimes de commande, dont l'un est un régime d'essai des roches à forer, et l'autre, un régime de forage proprement dit, et consistant en ce qu'en régime d'essai des roches, qui est un régime à plusieurs cycles, on fixe dans chaque cycle les valeurs des grandeurs réglées du forage, qu'on mesure la vitesse de forage correspondant aux consignes, que, le dernier cycle étant terminé, on élabore les signaux de commande à appliquer aux actionneurs respectifs de l'insallation de forage, quton exploite les résultats du régime d'essai pour former les signaux de commande destinés à la conduite du régime de forage proprement dit et le signal de transition du régime d'essai à celui de forage proprement dit, qu'en cas de discordance entre les grandeurs réglées et la spécification on quitte le régime de forage proprement dit pour reprendre le régime d'essai, est caractérisé, selon l'invention, en ce me dzsle premier cycle d'essai on détermine, à partir des valeurs de consigne des grandeurs réglées et des valeurs approchées de coefficients ajustables du modèle adaptatif, la vitesse de forage, qu'on compare la vitesse de forage ainsi obtenue à la valeur mesurée de la-même vitesse dans- le cycle donné, que d'après les résultats de la comparaison on forme es valeurs corrigées des coefficients aJustables appropriés du modèle adaptatif, servant a rapprocher au plus près des valeurs optimales 3 es signaux de commande constituant les consignes qui conditionnent l'influence sur l'outil au cycle suivant du régime d'essai, que dans chaque cycle suivant on utilise, pour définir les signaux de commande, les coefficients ajustés au cycle précédent, que les signaux de commande se rapprochent de cycle en cycle de leurs valeurs optimales pour lesconditions de forage considérées, et que le signal de commande formé dans deux cycles consécutifs où la vitesse mesurée est cohérente avec la vitesse calculée constitue la consigne intervenant au régime de forage proprement dit. This object is achieved by the fact that the drilling control method, based on the use of an adaptive model of the drilling process, has two control regimes, one of which is a test regime for drilling, and the other, a drilling regime itself, and consisting in that in regime of test rocks, which is a regime with several cycles, one fixes in each cycle the values of the regulated quantities of the drilling, that the drilling rate corresponding to the setpoints is measured, that, the last cycle being completed, the control signals to be applied to the respective actuators of the drilling rig, which uses the results of the test regime to form the signals, are developed. of control for the actual drilling regime and the transition signal from test to actual drilling, that in the event of a discrepancy between the regulated quantities and the specification, the drilling regime be discontinued pro In this case, the first test cycle is characterized, according to the invention, by determining, on the basis of the set values of the adjusted quantities and the approximate values of the adjustable coefficients of the adaptive model, the drilling speed, which compares the thus obtained drilling speed with the measured value of the same velocity in the given cycle, that according to the results of the comparison, the corrected values of the appropriate modifiable coefficients of the model are formed; adaptive, for closer approximation of optimal values 3 control signals constituting the instructions that condition the influence on the tool to the next cycle of the test regime, that in each subsequent cycle is used, to define the signals of controls, the coefficients adjusted to the previous cycle, that the control signals approach cycle cycle their optimum values for the drilling conditions considered, and that the control signal formed in two consecutive cycles where the measured speed is consistent with the calculated speed constitutes the setpoint occurring at the actual drilling speed.

Le modèle adaptatif du processus de forage peut être établi à partir du système d'équations suivant

Figure img00080001

où N est le numéro du cycle ;
V(N) est la valeur calculée de la vitesse de forage
dans le N-me cycle
Ki,Kj sont les coefficients ajustables du modèle
adaptatif correspondant aux grandeurs réglées
x.,xi sont les valeurs des grandeurs réglantes ;
i, j sont les numéros des grandeurs réglées, les
valeurs corrigées des coefficients ajustables
respectifs étant déterminées par les formules :
Figure img00080002
The adaptive model of the drilling process can be established from the following system of equations
Figure img00080001

where N is the cycle number;
V (N) is the calculated value of the drilling speed
in the N-me cycle
Ki, Kj are the adjustable coefficients of the model
adaptive corresponding to the adjusted quantities
x., xi are the values of the regulating variables;
i, j are the numbers of the quantities adjusted, the
corrected values of the adjustable coefficients
respective ones being determined by the formulas:
Figure img00080002

<tb> în <SEP> est <SEP> le <SEP> logarithme <SEP> Népérien <SEP> ctlnX
<tb> K,(N)=K.(N-l)+slgn <SEP> IlnV(N)-lnGi <SEP> glnV(N)-lni
<tb> <SEP> 1 <SEP> 22 <SEP> X2j
<tb> <SEP> i=1 <SEP> J=1 <SEP> (3)
<tb> <SEP> r <SEP> -Ot <SEP> X <SEP> .<SEP> )
<tb> X,(N)=exlj6 <SEP> nu <SEP> .
<tb>
<tb> în <SEP> is <SEP> the <SEP> logarithm <SEP> Népérien <SEP> ctlnX
<tb> K, (N) = K. (Nl) + slgn <SEP> IlnV (N) -lnGi <SEP> glnV (N) -ln
<tb><SEP> 1 <SEP> 22 <SEP> X2j
<tb><SEP> i = 1 <SEP> J = 1 <SEP> (3)
<tb><SEP><SEP> -Ot <SEP> X <SEP>. <SEP>)
<tb> X, (N) = exlj6 <SEP> nu <SEP>.
<Tb>

<SEP> K.(N <SEP> lnK.(N-1)+signnV(N)-lnV3 <SEP>
<tb> <SEP> j <SEP> j <SEP> 1 <SEP> m
<tb> <SEP> ;E <SEP> (lnX. <SEP> )2+ <SEP> 5 <SEP> X.
<tb>
<SEP> K. (N <SEP> lnK. (N-1) + signNV (N) -lnV3 <SEP>
<tb><SEP> j <SEP> j <SEP> 1 <SEP> m
<tb><SEP>; E <SEP> (lnX. <SEP>) 2+ <SEP> 5 <SEP> X.
<Tb>

<SEP> i=1 <SEP> j'=1
<tb> où sign signifie "signe den.
<SEP> i = 1 <SEP> j '= 1
<tb> where sign means "sign den.

où V est la valeur mesurée de la vitesse de forage
oC est un coefficient dont la valeur dépend de la
différence entre la vitesse de forage mesurée et
la vitesse de forage calculée.
where V is the measured value of the drilling speed
oC is a coefficient whose value depends on the
difference between the measured drilling speed and
the calculated drilling speed.

Il est avantageux que les signaux de commande, au régime de forage proprement dit, varient par paliers avec le temps de forage, la périodicité et le degré de variation desdits signaux étant déterminés à-l'aide du modèle adaptatif de manière que les signaux restent proches des signaux optimaux compte tenu de l'usure des dents et des paliers de l'outil au cours du forage. It is advantageous that the control signals, at the actual drilling rate, vary in stages with the drilling time, the periodicity and the degree of variation of said signals being determined using the adaptive model so that the signals remain. close to optimal signals given the wear of the teeth and bearings of the tool during drilling.

Il est possible, en vue d'ajuster les coefficients du modèle adaptatif au régime de forage proprement dit, de définir ces coefficients en conformité avec les signaux de commande prescrits et les valeurs de vitesse de forage relatives aux conditions de forage spécifiques. It is possible, in order to adjust the coefficients of the adaptive model to the actual drilling regime, to define these coefficients in accordance with the prescribed control signals and drilling speed values relating to the specific drilling conditions.

En cas de changement des conditions de forage, il est nécessaire de passer du régime de forage proprement dit au régime d'essai, les coefficients du modèle adaptatif obtenus à la fin du régime de forage proprement dit seront alors adoptés comme valeurs initiales des coefficients aJustables du premier cycle du régime d'essai répété. In the event of a change in the drilling conditions, it is necessary to move from the drilling regime proper to the test regime, the adaptive model coefficients obtained at the end of the actual drilling regime will then be adopted as initial values of the adjustable coefficients. of the first cycle of the repeated test regimen.

Il est plus avantageux d'adopter comme grandeurs réglées la charge sur l'outil et la vitesse de rotation de celui-ci. It is more advantageous to adopt as regulated variables the load on the tool and the speed of rotation thereof.

Le but visé par l'invention est atteint également grace à un dispositif de commande du forage, comportant un pupitre de commande de forage, connecté à travers un convertisseur numérique-analogique aux actionneurs de l'installation de forage, un capteur de la vitesse de forage, un capteur de la charge sur l'outil, un ordinateur porteur d'un modèle adaptatif du processus de forage, relié aux capteurs de charge sur l'outil et de sa vitesse de rotation, au capteur de vitesse et au pupitre de commande, et doté au formateur de signaux de commande optimaux qui a sa sortie reliée aux entrées du convertisseur numérique analogique, et ses entrées, aux sorties respectives de l'horloge et des capteurs de la charge sur l'coutil et de sa vitesse de rotation, un bloc de contrtle des valeurs des coefficients du modèle adaptatif relié à l'ordinateur, l'horloge étant reliée, elle aussi, au pupitre de commande, ledit dispositif de commande étant, selon l'invention, caractérisé en ce qu'il contient également un moyenneur numérique de vitesse de forage qui a ses entrées reliées au capteur de la vitesse de forage et à la sortie de lthor- loge, que l'ordinateur comporte un séquenceur d'entrée des données en provenance du pupitre de commande dont les entrées sont reliées au pupitre, un affineur des coefficients du modèle adaptatif qui a ses entrées reliées à la sortie du moyenneur numérique et aux sorties du séquenceur d'entrée des données, une première mémoire qui a ses entrées reliées aux sorties de l'affineur de coefficients, et ses sorties, aux entrées de ce dernier et aux entrées du bloc de contrôle des valeurs des coefficients aJustables du modèle adaptatif, une deuxième mémoire dont les entrées sont reliées à travers un bloc de transmission des données aux sorties correspon danses de la première mémoire, un formateur de régimes de forage qui a ses entrées reliées aux sorties du bloc de contrôle des-valeurs de coefficients ajustables, et ses sorties, à l'entrée du bloc de transmission des données, et un correcteur de coefficients du modèle adaptatif qui a ses entrées reliées aux sorties de la deuxième mémoire et du formateur de régimes du forage, et ses sorties, aux entrées respectives du formateur de signaux de commande optimaux. The object of the invention is also achieved by means of a drilling control device, comprising a drilling control panel, connected through a digital-to-analog converter to the actuators of the drilling rig, a speed sensor of drilling, a load sensor on the tool, a computer carrying an adaptive model of the drilling process, connected to the load sensors on the tool and its rotational speed, to the speed sensor and the control console , and provided to the trainer optimal control signals which has its output connected to the inputs of the digital converter, and its inputs, to the respective outputs of the clock and sensors of the load on the tick and its speed of rotation, a control block of the values of the coefficients of the adaptive model connected to the computer, the clock being also connected to the control console, said control device being, according to the invention, characterized in that it also contains a digital drill speed averager which has its inputs connected to the borehole speed sensor and the theorem output, that the computer has a data input sequencer coming from the command whose inputs are connected to the panel, a refiner of the coefficients of the adaptive model which has its inputs connected to the output of the digital averager and to the outputs of the data input sequencer, a first memory which has its inputs connected to the outputs of the coefficient refiner, and its outputs, at the inputs of the latter and at the inputs of the control block of the values of the modifiable coefficients of the adaptive model, a second memory whose inputs are connected through a block of data transmission to the corresponding outputs of the first memory, a drill regime trainer which has its inputs connected to the outputs of the control block of the coefficient values a and its outputs, at the input of the data transmission block, and a coefficient corrector of the adaptive model which has its inputs connected to the outputs of the second memory and the drill regime formatter, and its outputs, at the inputs of the trainer of optimal control signals.

Le formateur ae signaux de commande optimaux peut comporterun ;bloc de détermination du type d'asservissement de l'outil, qui a un groupe d'entrées reliées aux sorties de l'horloge et des capteurs de la charge sur 1'outil et de sa vitesse de rotation, un autre groupe d'entrées étant reliées aux sorties du pupitre de commande, un bloc de calcul des valeurs de consigne optimales servant à asservir l'outil en fonction de usure de ses paliers et dont les entrées sont reliées à la sortie du bloc de détermination du type d'asservissement de l'outil, à la sortie de l'horloge, au pupitre de commande, aux sorties du correcteur de coefficients et à la sortie du bloc de contrôle des valeurs de coefficients, un bloc de calcul des valeurs de consigne optimales servant à asservir l'outil en fonction de l'usure de ses dents et dont les entrées sont reliées à la sortie du bloc de détermination du type d'asservissement de l'outil, à la sortie du pupitre de commande, aux sorties du correcteur de coefficients et à la sortie du bloc de contrôle des valeurs des coefficients, un circuit de commutation composé de deux groupes de portes dont chacun est relié respectivement aux sorties des blocs de calcul des valeurs de consigne optimales servant à asservir l'outil en fonction de l'usure de ses paliers et en fonction de l'usure de ses dents3 et, à travers un circuit ET respectif, aux sorties du bloc de détermination du type d'asservissement de l'outil et à l'horloge, et deux additionneurs dont les entrées sont reliées aux sorties de deux groupes de portes, les sorties desdits additionneurs constituant les sorties du formateur de signaux de commande optimaux délivrant les signaux de commande aux actionneurs de l'installation de forage. The trainer of the optimal control signals may comprise a tool servo type determining block, which has a group of inputs connected to the outputs of the clock and load sensors on the tool and its control. rotational speed, another group of inputs being connected to the outputs of the control panel, a block for calculating optimum setpoints for servocontrolling the tool according to the wear of its bearings and whose inputs are connected to the output from the block for determining the type of servo control of the tool, at the output of the clock, at the control panel, at the outputs of the coefficient corrector and at the output of the control block of the coefficient values, a calculation block optimal setpoints for servoing the tool according to the wear of its teeth and whose inputs are connected to the output of the block for determining the type of servo control of the tool, at the output of the control panel , at the exits of coefficient corrector and at the output of the control block of the values of the coefficients, a switching circuit composed of two groups of doors, each of which is respectively connected to the outputs of the calculation blocks of the optimal setpoint values for servocontrolling the tool in function. of the wear of its bearings and according to the wear of its teeth3 and, through a respective AND circuit, to the outputs of the block for determining the type of servo-control of the tool and to the clock, and two adders whose inputs are connected to the outputs of two groups of doors, the outputs of said adders constituting the outputs of the trainer of optimal control signals delivering the control signals to the actuators of the drilling rig.

Il est avantageux que le bloc de contrôle des valeurs de coefficients du modèle adaptatif contienne un circuit exponentiel dont les entrées soient reliées au capteur de la vitesse de rotation de l'outil et à la sortie respective de la première mémoire, un premier multiplieur de signaux dont les entrées sont reliées au capteur de la charge sur l'outil et à la sortie respective de la première mémoire, un deuxième multiplieur de signaux ayant ses entrées reliées à la sortie du premier multiplieur et à la sortie du circuit exponentiel, et sa sortie, à l'une des entrées d'un diviseur dont l'autre entrée est reliée à la sortie de l'additionneur dont l'une des entrées est reliée à travers une résistance variable à une source de tension de décalage,. et dont~-l'autre entrée est raccordée, à travers un troisième multiplieur, à la sortie respective du formateur de signaux de commande optimaux, la sortie du diviseur étant reliée à l'entrée respective de l'affineur de coefficients et à l'entrée d'un comparateur ayant son autre entrée reliée à la sortie du moyenneur numérique de la vitesse de forage, sa sortie étant reliée àtravers une porte à l'entrée respective du formateur de régimes de forage. It is advantageous for the control block of the coefficient values of the adaptive model to contain an exponential circuit whose inputs are connected to the sensor of the speed of rotation of the tool and to the respective output of the first memory, a first multiplier of signals. whose inputs are connected to the load sensor on the tool and to the respective output of the first memory, a second multiplier of signals having its inputs connected to the output of the first multiplier and to the output of the exponential circuit, and its output at one of the inputs of a divider whose other input is connected to the output of the adder, one of whose inputs is connected through a variable resistor to an offset voltage source. and whose ~ other input is connected, through a third multiplier, to the respective output of the optimal control signal trainer, the output of the divider being connected to the respective input of the coefficient refiner and to the input of a comparator having its other input connected to the output of the numerical averager of the drilling speed, its output being connected through a gate at the respective inlet of the drill rig.

Il est rationnel que le- séquenceur d'entrée des données en provenance du pupitre de commande du dispositifcontienne an-groupe de portes électroniques, que l'entrée de chacune desdites portes soit reliée à un commutateur de code respectif du pupitre de commande, 11 entrée de commande de chaque porte étant réunie à l'interrupteur respectif, qu'il ait de-tlus des convertisseurs code-valeur analogique reliés aux portes électroniques respectives, que le correcteur de coefficients du modèle adaptatif comporte un groupe de portes électroniques dotées d'une entrée de commande multiple et placées à l'entrée d'un formateur de correction composé d'un circuit de mémoire et d'un circuit de traitement du signal dont les sorties forment lessorties de l'ensemble du correcteur de coefficients du modèle adaptatif.  It is rational that the data input sequencer from the control panel of the device comprises an electronic door group, that the input of each of said gates is connected to a respective code switch of the control panel, 11 input each of the gates being connected to the respective switch, regardless of the code-value analog converters connected to the respective electronic gates, that the coefficient corrector of the adaptive model comprises a group of electronic gates equipped with a multi-control input and placed at the input of a correction formatter composed of a memory circuit and a signal processing circuit whose outputs form the orifices of the set of the coefficient corrector of the adaptive model.

Il est possible, de plus, que l'affineur de coefficients du modèle adaptatif comporte p9.circuit d'affinage du coefficient représentatif de la forabilité de la roche, auquel est relié un circuit d'affinage du coefficient caractéristique de la vitesse de rotation de l'outil, chacun desdits circuits recevant à ses entrées des signaux du séquenceur d'entrée des données et de la première mémoire, qui renseignent sur la valeur des coefficients du modèle adaptatif au cycle précédent, -ainsi que du moyenneur numérique de la vitesse de forage et du bloc de contrtle des valeurs des coefficients ajustables. It is possible, moreover, that the coefficient refiner of the adaptive model includes p9.core-refining circuit of the coefficient representative of the rock's forshability, to which is connected a refining circuit of the characteristic coefficient of the rotational speed of the rock. the tool, each of said circuits receiving at its inputs signals from the data input sequencer and the first memory, which provide information on the value of the coefficients of the adaptive model to the previous cycle, as well as the numerical averager of the speed of the drilling and control block of the values of the adjustable coefficients.

Le moyenneur numérique de la vitesse de forage peut contenir un circuit de comparaison et de lecture du signal représentatif de la vitesse de forage suivant son enveloppe, dont la sortie est reliées une porte électronique qui a son entrée de commande reliée à la sortie de horloge et qui délivre un signal déclenchant la transmission du signal caractéristique de la valeur moyenne de la vitesse de forage ; le formateur de régimes de forage peut comporter un circuit OU dont les entrées constituant les entrées de l'ensemble du formateur sont reliées aux sorties respectives du bloc de contrôle des valeurs des coefficients du modèle adaptatif, un premier circuit ET dont les entrées sont reliées aux sorties respectives du bloc de contrôle des valeurs des coefficients et un deuxième circuit ET dont l'une des entrées est réunie à l'une des entrées du circuit OU'et dont l'autre entrée est reliée à la sortie du premier circuit ET, les soutes duchrdit W etdudeuSème circuit ET constituant les sorties de l'ensemble du formateur. The numerical averager of the drilling speed may contain a circuit for comparing and reading the signal representative of the drilling speed according to its envelope, the output of which is connected to an electronic gate which has its control input connected to the clock output and which delivers a signal triggering transmission of the signal characteristic of the average value of the drilling speed; the drilling regime trainer may comprise an OR circuit whose inputs constituting the inputs of the entire trainer are connected to the respective outputs of the control block of the values of the coefficients of the adaptive model, a first AND circuit whose inputs are connected to the respective outputs of the control block of the values of the coefficients and a second AND circuit of which one of the inputs is joined to one of the inputs of the circuit OU 'and whose other input is connected to the output of the first circuit AND, the bays duchrdit W anddudeuSe circuit AND constituting the outputs of the whole trainer.

Il est commode que le bloc de transmission des données se présente sous forme d'un ensemble de portes permettant d'inscrire dans la deuxième mémoire les valeurs ajustées des coefficients du modèle adaptatif. It is convenient for the data transmission block to be in the form of a set of gates making it possible to write in the second memory the adjusted values of the coefficients of the adaptive model.

Il faut noter que chacun des blocs de calcul des valeurs de consigne optimales servant à asservir ltoutil en fonction de l'usure de ses paliers ou en fonction de l'usure de ses dents peut comporter un optimiseur dont l'une des entrées est reliée à un formateur de la valeur d'usure en cours des paliers ou des dents de l'outil, qui a ses entrées réunies à l'horloge et à la sortie du bloc de détermination du type d'asservissement de ltoutil ; lloptimiseur fournit des signaux représentatifs des valeurs de consigne optimales de charge sur l'outil et de sa vitesse de rotation en conformité avec l'usure en cours des paliers de l'outil ou de ses dents ; le bloc de détermination du type d'asservissement de l'outil peut comporter deux-voies et chaque voie peut être reliée à l'entrée d'un circuit de commutation respectif, l'autre entrée de chaque voie étant reliée à l'horloge ; la première voie comporte un premier diviseur dont les entrées sont reliées au capteur de la vitesse de rotation de l'outil et au pupitre de commande, et un élément non-linéaire qui a son entrée reliée au-capteur de la charge sur l'outil, leurs sorties étant reliées aux entrées du premier multiplieur placé à entrée du commutateur de ladite voie; la seconde voie contient deux multiplieurs en série ; le premier multiplieur a ses deux entrées, et le deuxième multiplieur, sa seule entrée, reliées au capteur de vitesse de rotation de l'outil , la sortie du deuxième multiplieur est reliée à travers le premier additionneur et le deuxième multiplieur, relié à la sortie du premier additionneur, à la première entrée du deuxième diviseur dont l'autre entrée est réunie à travers un troisième multiplieur au deuxième additionneur qui a l'une de ses entrées reliée au pupitre de commande, et sa deuxième entrée, à la sortie d'un quatrième multiplieur dont les entrées sont reliées aux capteur de la charge sur l'outil et au pupitre de commande ; un troisième additionneur, qui reçoit à l'une de ses entrées la tension de polarisation,son autre entrée étant reliée à la sortie d'un cinquième multiplieur dont les entrées sont reliées au pupitre de commande et à la sortie du formateur de signaux de commande optimaux ; la deuxième entrée du deuxième multiplieur est reliée au pupitre de commande, la deuxième entrée du premier additionneur étant reliée au capteur de vitesse. It should be noted that each of the blocks for calculating the optimal setpoints used to control the whole as a function of the wear of its bearings or as a function of the wear of its teeth may comprise an optimizer of which one of the inputs is connected to a trainer of the current wear value of the bearings or teeth of the tool, which has its inputs connected to the clock and to the output of the block for determining the type of enslavement of the whole; the optimizer provides signals representative of optimal setpoint load values on the tool and its rotational speed in accordance with the current wear of the bearings of the tool or its teeth; the block for determining the type of servo-control of the tool can comprise two-ways and each channel can be connected to the input of a respective switching circuit, the other input of each channel being connected to the clock; the first channel comprises a first divider whose inputs are connected to the sensor of the rotational speed of the tool and to the control panel, and a non-linear element which has its input connected to the load sensor on the tool their outputs being connected to the inputs of the first multiplier placed at the input of the switch of said channel; the second channel contains two multipliers in series; the first multiplier has its two inputs, and the second multiplier, its only input, connected to the rotational speed sensor of the tool, the output of the second multiplier is connected through the first adder and the second multiplier connected to the output of the first adder, at the first input of the second divider whose other input is joined through a third multiplier to the second adder which has one of its inputs connected to the control panel, and its second input, to the output of a fourth multiplier whose inputs are connected to the load sensor on the tool and the control panel; a third adder, which receives at one of its inputs the bias voltage, its other input being connected to the output of a fifth multiplier whose inputs are connected to the control panel and the output of the control signal formatter optimal; the second input of the second multiplier is connected to the control panel, the second input of the first adder being connected to the speed sensor.

Il est utile que le circuit d'affinage du coefficient représentatif de la forabilité de la roche comporte un premier circuit logarithmique, placé à la sortie de la première mémoire et relié à travers le premier multiplieur à la première entrée du premier additionneur, un deuxième circuit logarithmique relié à la sortie du bloc de contrôle, un troisième circuit logarithmique placé à la sortie du moyenneur numérique de la vitesse de forage et un quatrième circuit logarithmique raccordé au capteur de la vitesse de rotation de l'outil, que les deuxième et troisième circuits logarithmiques soient reliés aux entrées du deuxième additionneur relié à une porte ayant ses sorties, l'une inverseuse et l'autre non, reliées aux entrées du premier additionneur, que le quatrième circuit logarithmique soit relié à travers le deuxième multiplieur et le troisième additionneur à la première entrée du diviseur dont la deuxième entrée est reliée à travers le troisième multiplieur à la sortie du premier circuit logarithmiquess sa sortie étant reliée à l'entrée d'une porte, la deuxième entrée du troisième multiplieur étant reliée directement, et la deuxième entrée du troisième additionneur, à travers-le quatrième multiplieur, à la sortie dupremier circuit logarithmique, et que la sortie du premier additionneur soit réunie à l'entrée d'un circuit antilogarithmique dont la sortie constitue la sortie de l'ensemble du circuit d'affinage du coefficient. It is useful that the refinement circuit of the coefficient representative of the forspring of the rock comprises a first logarithmic circuit, placed at the output of the first memory and connected through the first multiplier to the first input of the first adder, a second circuit logarithmic connected to the output of the control block, a third logarithmic circuit placed at the output of the numerical averager of the drilling speed and a fourth logarithmic circuit connected to the sensor of the speed of rotation of the tool, that the second and third circuits logarithmic are connected to the inputs of the second adder connected to a gate having its outputs, one inverting and the other not, connected to the inputs of the first adder, the fourth logarithmic circuit is connected through the second multiplier and the third adder to the first input of the divider whose second input is connected across the three th multiplier at the output of the first logarithmic circuit its output being connected to the input of a gate, the second input of the third multiplier being directly connected, and the second input of the third adder, through the fourth multiplier, at the output of the first logarithmic circuit, and that the output of the first adder is joined to the input of an antilogarithmic circuit whose output constitutes the output of the whole of the coefficient refining circuit.

Il est également utile que le circuit d'affinage du coefficient représentatif de la vitesse de rotation contienne un premier additionneur ayant l'une de ses entrées reliée à la sortie de la première mémoire, un premier circuit logarithmique relié à la sortie du bloc de contrôle des valeurs des coefficients aJustables, un deuxième circuit logarithmique relié à la sortie du moyenneur numérique de la vitesse de forage, un troisième circuit logarithmique relié au capteur de la vitesse de rotation de l'outil, un quatrième circuit logarithmique relié à la sortie du circuit d'affinage du coefficient représentatif de la forabilité de la roche, que les premier et deuxième circuits logarithmiques soient reliés à travers un deuxième additionneur à l'entrée d'une porte ayant ses sorties , l'une non inverseuse et l'autre inverseuse, reliées aux autres entrées du premier additionneur, que le troisième circuit logarithmique soit relié à travers un premier multiplieur et un montage en série d'un deuxième multiplieur et d'un troisième additionneur à deux entrées du diviseur dont la sortie est reliées la deuxième entrée de la porte, que le quatrième circuit logarithmique soit relié à travers un troisième multiplieur à l'autre entrée du troisième additionneur; la deuxième entrée du premier multiplieur étant reliée à, la sortie du deuxième additionneur, et la sortie du premier additionneur formant la sortie de l'ensemble du circuit, d'affinage du coefficient. It is also useful if the coefficient-of-rotation coefficient-refining circuit contains a first adder having one of its inputs connected to the output of the first memory, a first logarithmic circuit connected to the output of the control block values of the adjustable coefficients, a second logarithmic circuit connected to the output of the numerical averager of the drilling speed, a third logarithmic circuit connected to the sensor of the rotational speed of the tool, a fourth logarithmic circuit connected to the output of the circuit refining the coefficient representative of the rock forshability, that the first and second logarithmic circuits are connected through a second adder to the input of a gate having its outputs, one non-inverting and the other inverting, connected to the other inputs of the first adder, that the third logarithmic circuit is connected through a first multiplier and a series connection of a second multiplier and a third divider two input adder whose output is connected to the second input of the gate, that the fourth logarithmic circuit is connected through a third multiplier to the other input the third adder; the second input of the first multiplier being connected to the output of the second adder, and the output of the first adder forming the output of the entire circuit for refining the coefficient.

L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaltront mieux à la lumière de la iscription explicative qui va suivre de différents modes de réalisation donnés uniquemént-à titre d'exemples non limitatifs, avec références aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels
- la figure 1 représente le chronogramme du produit des grandeurs réglées en régime d'essai
- la figure 2 est le chronogramme des grandeurs réglées du régime de forage ;
- la figure 3 représenté le schéma dé principe du dispositif de commande de l'installation de forage, selon l'invention ;;
- la figure 4 montre le formateur de signaux de commande optimaux, selon l'invention
- la figure 5 illustre le bloc de contrôle des valeurs de coefficients du modele adaptatif selon l'invention ;
- la figure 6 montre un séquenceur d'entrée des données en provenance du pupitre de commande, selon l'invention
- la figure 7 montre le correcteur de coefficients du modèle adaptatif-, selon-l'invention
- la figure 8 montre un affineur de coefficients du modèle adaptatif, selon l'invention
- la figure 9 illustre un circuit d'affinage du coefficient représentatif de la forabilité de la roche, ~ selon l'invention
- la figure 10 représente le circuit d'affinage du coefficient représentatif de la vitesse de rotation de l'outil selon l'invention
- la figure Il représente le moyenneur numérique de la vitesse de forage, selon l'invention
- la figure 12 illustre le formateur de régimes de forage, selon l'invention
- la figure 13 montre le bloc de transmission des données selon l'invention
- la figure 14 montre le bloc de calcul des consignes optimales servant à asservir l'outil en fonction de l'usure de ses paliers
- la figure 15 est le schéma du bloc de détermination du type d'asservissement de I'outil, selon l'invention.;;
Le procédé de commande du forage comporte deux régimes : un régime d'essai de la roche à forer et un régime de forage proprement dit. Le régime d'essai de la roche est à plusieurs cycles, le nombre de cycles n'étant pas fixé. Dans chaque cycle de ce régime on définit les valeurs des charges sur l'outil et de ses vitesses de rotation, et on mesure la vitesse de forage correspondant auxdites valeurs spécifiées de charge sur l'outil et de vitesse de rotation de celui-ci.
The invention will be better understood and other objects, details and advantages thereof will appear better in the light of the explanatory description which will follow of various embodiments given only as non-limiting examples, with references to attached non-limiting drawings in which
FIG. 1 represents the chronogram of the product of the quantities adjusted in the test regime
FIG. 2 is the chronogram of the regulated magnitudes of the drilling regime;
- Figure 3 shows the schematic diagram of the control device of the drilling rig, according to the invention;
FIG. 4 shows the trainer of optimal control signals, according to the invention
FIG. 5 illustrates the control block of the coefficient values of the adaptive model according to the invention;
FIG. 6 shows a data input sequencer from the control panel, according to the invention
FIG. 7 shows the coefficient corrector of the adaptive model according to the invention
FIG. 8 shows a refiner of coefficients of the adaptive model, according to the invention
FIG. 9 illustrates a refining circuit of the coefficient representative of the rock's forshability, according to the invention
FIG. 10 represents the refining circuit of the coefficient representative of the speed of rotation of the tool according to the invention.
FIG. 11 represents the numerical averager of the drilling speed, according to the invention
FIG. 12 illustrates the drilling regime trainer, according to the invention
FIG. 13 shows the data transmission block according to the invention
FIG. 14 shows the calculation block of the optimal setpoints used to control the tool according to the wear of its bearings
FIG. 15 is a diagram of the block for determining the type of servo control of the tool, according to the invention;
The drilling control process has two regimes: a test regime of the rock to be drilled and a drilling regime itself. The test regime of the rock is several cycles, the number of cycles not being fixed. In each cycle of this regime, the values of the loads on the tool and of its rotational speeds are defined, and the drilling speed corresponding to the said specified load values on the tool and the speed of rotation of the latter are measured.

Quand un cycle se termine, on forme de nouveaux signaux à appliquer aux actionneurs respectifs agissant sur l'outil. A cet effet, on a recours à un modèle adaptatif du Drocessus aui a ia forme suivante

Figure img00170001

où N est le numéro du cycle,
V(N) est la vitesse de forage dans le N-ème cycle,
Ki et K sont Aes coefficients aJustables du modèle
J
adaptatif, correspondant aux grandeurs réglées,
Xiet Xj sont les grandeurs réglantes et i et J sont
les numéros des grandeurs réglées.When a cycle ends, new signals are formed to be applied to the respective actuators acting on the tool. For this purpose, an adaptive model of the process is used in the following form
Figure img00170001

where N is the number of the cycle,
V (N) is the drilling speed in the N cycle,
Ki and K are Ajustable coefficients of the model
J
adaptive, corresponding to the adjusted magnitudes,
Xiet Xj are the regulating variables and i and J are
the numbers of the quantities adjusted.

Dans le premier cycle, on adopte certaines valeurs approchées des coefficients ajustables du modèle adaptatif Ki et KJ OÙ, par exelrlple, Kj est le coefficient de forabilité de la roche et K. est le coefficient indicatif de la vitesse de rotation de l'outil. Dans ce cycle, on ca3cule, à partir desdites valeurs prescrites de la charge sur l'outil et de sa vitesse de rotation (ce qui correspond dans la formule à un jeu de coefficients relatifs à Xi et à X.) et desdites valeurs approchées de
J coefficients ajustables, la vitesse de forage V(N) 'prévi- sible pour le cycle cfl cours du régime.
In the first cycle, we adopt some approximate values of the adjustable coefficients of the adaptive model Ki and KJ OÙ, for exelrlple, Kj is the coefficient of forability of the rock and K is the coefficient indicative of the speed of rotation of the tool. In this cycle, one calculates, from said prescribed values of the load on the tool and its speed of rotation (which corresponds in the formula to a set of coefficients relating to Xi and X.) and said approximate values of
J adjustable coefficients, the drilling speed V (N) 'predictable for the cycle cfl course of the regime.

Ensuite on compare la vitesse de forage mesure V et la vitesse de forage calculée V(N) dans le mbme cycle pour trouver &alpha; , où &alpha; = In V(N) - ln V. Après la comparai- son on cherche à corriger les valeurs des coefficients ajustables K. et K du modèle adaptatif à l'aide des
i J formules :

Figure img00180001

où V est la vitesse mécanique de forage mesurée dans le
cycle en cours.Then we compare the drilling speed measured V and the calculated drilling speed V (N) in the same cycle to find &alpha; , where &alpha; = In V (N) - ln V. After the comparison, we try to correct the values of the adjustable coefficients K and K of the adaptive model with the help of
i J formulas:
Figure img00180001

where V is the mechanical drilling speed measured in the
cycle in progress.

il faut noter à ce propos que dans chaque cycle tous les coefficients sont ajustés simultanément. it should be noted in this connection that in each cycle all the coefficients are adjusted simultaneously.

Ensuite on détermines compte tenu desdits coef-ficients ajustés, par unprocédé existant quelconque, des valeurs des signaux de commande proches de leurs valeurs optimales constituant les consignes qui conditionnent l'influence sur l'coutil au cycle suivant, et on cherche à maintenir constants, au cours du cycle, les niveaux de la charge sur l'outil et de sa vitesse de rotation. Then, determined by any given procedure, the values of the control signals close to their optimal values constituting the instructions which condition the influence on the tick at the next cycle are determined by means of any existing method, and it is sought to maintain constant, during the cycle, the levels of the load on the tool and its speed of rotation.

Dans chaque cycle suivant, on reprend ladite séquence des opérations en se servant, pour définir les signaux de commande, des coefficients du modèle adaptatif aJustés au cycle précédent, de façon que de cycle en cycle les signaux de commande se rapprochent de leurs valeurs optimales pour les conditions de forage considérées. In each subsequent cycle, said sequence of operations is repeated using, in order to define the control signals, coefficients of the adaptive model adjusted to the preceding cycle, so that from cycle to cycle the control signals approximate their optimum values for the drilling conditions considered.

La variation de la vitesse de forage d1un cycle à l'autre est evaluée et, lorsque dans deux cycles consécutifs du régime d'essai il y a indentité des valeurs mesurée et calculée de la vitesse de forage, un signal est donné qui déclenche le passage dudit régime d'essai au régime de forage proprement dit, les signaux de commande formés dans le dernier cycle étant alors utilisés dans le premier cycle du régime de forage-proprement dit. Au cours des cycles suivants du régime de forage proprement dit on adopte des signaux de commande variables par echelons prédéterminés par calcul, dest-à-dire des signaux de commande optimalisés en fonction du critère de qualité adopté. The variation of the drilling velocity from one cycle to another is evaluated and, when in two consecutive cycles of the test regime there is indentity of measured and calculated values of the drilling speed, a signal is given which triggers the passage from said test regime to the actual drilling regime, the control signals formed in the last cycle then being used in the first cycle of the drilling regime proper. In the subsequent cycles of the actual drilling regime, variable control signals are adopted by calculation predetermined steps, ie control signals optimized according to the adopted quality criterion.

Dans chaque cycle, on mesure la vitesse de forage pour ajuster le coefficient et trouver la valeur prévisible de la vitesse de forage Les coefficients du modèle adaptatif sont ajustés à partir des coefficients ajustables du cycle précédent. Si les grandeurs à régler du forage s'écartent de la définition, on abandonne ledit régime de forage proprement dit pour reprendre ledit régime d'essai de la roche, et on se sert, pour ajuster les coefficients du modèle adaptatif, des valeurs des coefficients aJustables établies dans le dernier cycle dudit régime de forage proprement dit. In each cycle, the drilling speed is measured to adjust the coefficient and find the predictable value of the drilling rate. The coefficients of the adaptive model are adjusted from the adjustable coefficients of the previous cycle. If the quantities to be adjusted for drilling deviate from the definition, the said drilling regime itself is abandoned to take up the said test regime of the rock, and the values of the coefficients are used to adjust the coefficients of the adaptive model. aJustables established in the last cycle of the drilling regime itself.

Ainsi, l'idée du procédé de commande proposé est que, pour trouver les valeurs des grandeurs réglets, on fait appel à un cycle unique de forage commandé au moyen de consignes qui conditionnent les grandeurs d'influence charge sur ltoutil et vitesse de rotation de celùi-ci.  Thus, the idea of the proposed control method is that, in order to find the values of the regulated magnitudes, a single controlled drilling cycle is used by means of instructions which condition the magnitudes of load influence on the whole and the speed of rotation of the this one.

L'efficacité dù procédé conforme à l'invention est illustrée sur le chronogramme de la figure 1, dans lequel est porté en ordonnées un indice complexe qui est le produit de la charge sur l'outil par sa vitesse de rotation (P.n) et qui caractérise le régime de forage, et en abscisses, le temps de forage (en 11 occurrence, le cycle correspondant au début de-l'essai). Avec la méthode de recherche classique (celle des ncinq points") (courbe i), le système fait brutalement varier de cycle en cycle les combinSisons Pn avec un ordre de changement de consignes spécifié à priori ; aussi, en règlé générale, dans aucun des six cycles d'essai ces combinaisons ne sont-elles proches de l'optimum. A la figure 1 on représente un cas où dans lune des étapes le régime d'essai est par hasard cohérent avec l'optimum ; pourtant, le système de commande existant y reste insensible et, en poursuivant le programme donné de modifications des consignes, entrasse le régime vers la zone non optimale. Etant donné que chaque cycle d'essai doit-être, pour permettre les résultats valables, suffisamment long (quelque 10 minutes), la duree totale de fonctionnement de l'installation de forage dans les régimes inefficaces est assez importante. The efficiency of the process according to the invention is illustrated in the timing diagram of FIG. 1, in which a complex index is plotted on the ordinate which is the product of the load on the tool by its rotational speed (Pn) and which characterizes the drilling regime, and on the abscissa, the drilling time (in this case, the cycle corresponding to the beginning of the test). With the classical search method (that of the "five points") (curve i), the system brutally varies from cycle to cycle the combinations Pn with a command change order specified a priori, also, in general rule, in none of the six test cycles these combinations are close to the optimum Figure 1 shows a case where in one of the stages the test regime is coincidentally consistent with the optimum, yet the control system the existing program remains insensitive and, by continuing the given program of modifications of the instructions, causes the regime to go to the non-optimal zone, since each test cycle must be sufficiently long (some 10 minutes) to allow the valid results. , the total operating life of the drilling rig in inefficient diets is quite significant.

Avec le procédé selon l'invention, pendant la majeure partie du temps de recherche les paramètres du régime de forage sont proches de l'optimum (les premiers cycles étant les plus efficaces, -courbe 2), aussi l'efficacité de forage est-elle bien meilleure durant une étape d'essai suffisamment longue (rappelons que l'essai est récurrent pendant la passe). With the method according to the invention, during most of the search time, the parameters of the drilling regime are close to optimum (the first cycles being the most efficient, curve 2), the drilling efficiency is also it is much better during a test stage long enough (remember that the test is recurrent during the pass).

Le procédé selon l'invention ne comporte pasde délimitation préalable de la zone de forage et l'identification des paramètres s'effectue de façon que le forage sefasse dans les meilleurs régimes. Cela permet d'augmenter d'à peu près 1,75 56 la vitesse de forage moyenne et le métrage foré par -outil.  The method according to the invention does not involve any preliminary delimitation of the drilling zone and the identification of the parameters is carried out so that the drilling is carried out in the best regimes. This increases the average drilling rate and tool-drilled footage by about 1.75 to 56.

Le procédé selon l'invention est mis en oeuvre à l'aide d'un dispositif de commande de forage, dont le schéma fonctionnel est donné sur la figure 3 qui montre une installation de forage 3 dotée d'actionneurs ou organes d'exécution appropriés 4, par exemple d'un moteur électrique d'entratnement en rotation de l'outil et un moteur électrique d'entratnement d'un treuil pour la création de la charge convenable sur l'outil, qui sont largement connus dans le domaine technique considéré et, par conséquent, ne seront pas décrits ici. The method according to the invention is implemented using a drilling control device, the block diagram of which is given in FIG. 3 which shows a drilling rig 3 equipped with appropriate actuators or execution units. 4, for example an electric motor for rotating the tool and an electric motor for driving a winch for the creation of the appropriate load on the tool, which are widely known in the technical field considered and, therefore, will not be described here.

Le dispositif comporte un capteur de la ttesse de forage 5, un capteur 6 de la charge sur ltoutil et un capteur 7 de la vitesse de rotation de l'outil, tous reliés à un ordinateur porteur d'un modèle adaptatif. The device comprises a sensor of the drilling speed 5, a sensor 6 of the load on the whole and a sensor 7 of the speed of rotation of the tool, all connected to a computer carrying an adaptive model.

Les entrées des actionneurs 4 sont reliées à travers un convertisseur numérique-analogique 8 à un pupitre de commande 9.The inputs of the actuators 4 are connected through a digital-to-analog converter 8 to a control panel 9.

L'ordinateur contient un formateur de signaux de commande optimaux 10 qui a ses sorties 11~reliées aux entrées du convertisseur numérique-analogique 8, et ses entrées, à une horloge 12 et aux sorties 13 et 14 des capteurs 6 et 7. Selon l'invention, le dispositif de commande possède également une unité 15 de mise moyenne numérique, ou moyenneur numérique,de la vitesse de forage, dont les entrées sont reliées au capteur 5 et à l'horloge 12. L'ordinateur comporte une unité 16 d'entrée, ou séquenceur, des données en provenance du pupitre de commande 9, une unité 17 dlaffinage, ou affineur, des coefficients du modèle adaptatif, dont les entrées sont reliées à la sortie 18 du moyenneur 15 et aux sorties 19 du séquenceur 16, et deux mémoires 20 et21 dont la première (20) a ses entrées reliées aux sorties 22 de l'affineur 17, et ses sorties 23, aux entrées de ce même affineur 17 et aux entrées d'un bloc 24 de contrôle des valeurs des coefficients ajustables la seconde mémoire (21) ayant ses entrées reliées, par l'intermédiaire dsun bloc 25 de transmission de données, aux sorties 23 respectives de la mémoire 20. The computer contains a trainer of optimal control signals 10 which has its outputs 11 ~ connected to the inputs of the digital-to-analog converter 8, and its inputs, to a clock 12 and to the outputs 13 and 14 of the sensors 6 and 7. According to the In the invention, the control device also has a digital averaging unit 15, or numerical averager, of the drilling speed, the inputs of which are connected to the sensor 5 and to the clock 12. The computer comprises a unit 16 input, or sequencer, data from the control panel 9, a refining unit 17, or refiner, coefficients of the adaptive model, the inputs of which are connected to the output 18 of the averager 15 and to the outputs 19 of the sequencer 16, and two memories 20 and 21, the first of which (20) has its inputs connected to the outputs 22 of the refiner 17, and its outputs 23, to the inputs of this same refiner 17 and to the inputs of a block 24 for checking the values of the coefficients adjustable the memory chip (21) having its inputs connected via a data transmission block 25 to the respective outputs 23 of the memory 20.

L'ordinateur comporte également un formateur de régimes de forage 26 dont les entrées sont reliées aux sorties 27 du bloc 24, sa sortie 28étant réunie à l'entrée du bloc de transmission de données 25, et un correcteur 29 des coefficients du modèle adaptatif, qui a ses entrées reliées aux sorties 30 de la mémoire 21 et à la sortie 31 du formateur 26, tandis que ses sorties 32 sont reliées aux entrées respectives du formateur designaux de commande optimaux 10 dont les sorties 33, 34 et 35 sont réunies à l'entrée du bloc de contrôle 24, à horloge 12 et au pupitre de commande 9, respectivement. The computer also comprises a drilling regime former 26 whose inputs are connected to the outputs 27 of the block 24, its output 28 being joined to the input of the data transmission block 25, and a corrector 29 of the coefficients of the adaptive model, which has its inputs connected to the outputs 30 of the memory 21 and to the output 31 of the formatter 26, while its outputs 32 are connected to the respective inputs of the optimal control design trainer 10 whose outputs 33, 34 and 35 are connected to the input of the control block 24, to clock 12 and to the control panel 9, respectively.

La figure 4 représente le schéma du formateur de signaux de commande optimaux 10 composé d'unbloc 36 de détermination du type d'asservissement de l'outil, -d'un bloc 37 de calcul des valeurs de consigne optimales servant à asservir l'outil en fonction de l'usure de ses paliers, d'un bloc 38 de calcul des valeurs de consigne optimales servant à asservir l'outil en fonction de l'usure de ses dents, et d'un circuit de commutation 39. le bloc 36 comporte également un premier groupe d'entrées reliées à la sortie de l'horloge 12 et aux sorties 13 et 14 du capteur 6 de la charge sur l'outil et duGpr7 i savitemede rotation, un deuxième groupe d'entrées, relié au pupitre de commande 9 (figure 3). FIG. 4 shows the diagram of the optimal control signal forming device 10 composed of a block 36 for determining the type of servo-control of the tool, of a block 37 for calculating the optimal setpoint values for servocontrolling the tool according to the wear of its bearings, a block 38 for calculating the optimum setpoint values for servocontrolling the tool according to the wear of its teeth, and a switching circuit 39. the block 36 also comprises a first group of inputs connected to the output of the clock 12 and the outputs 13 and 14 of the sensor 6 of the load on the tool and duGpr7 i savitemede rotation, a second group of inputs, connected to the console of control 9 (FIG. 3).

Les entrées du bloc 37 (figure 4) sont reliées à la sortie 41 du bloc 36 dedétermination-du type d'asservissement 36, à l'horloge 12 et au pupitre de commande 9, les entres du bloc 38 étant réunies à la sortie 42 du bloc 36 de détermination du type d'asservissement et au pupitre de commande 9 (figure 3). Les blocs 37 et 38 (figure 4) possèdent un groupe d'entrées reliées par l'intermédiaire d'un bloc 40 de portes électroniques aux sorties 32 (figure 3) du correcteur 29 et à la sortie du bloc de contrôle 24. The inputs of the block 37 (FIG. 4) are connected to the output 41 of the block 36 of determination of the servo type 36, to the clock 12 and to the control panel 9, the inputs of the block 38 being connected to the output 42 of the block 36 for determining the type of control and the control panel 9 (Figure 3). The blocks 37 and 38 (FIG. 4) have a group of inputs connected via a block 40 of electronic gates to the outputs 32 (FIG. 3) of the corrector 29 and to the output of the control block 24.

Le circuit de commutation 39 (figure 4) contient deux groupes 43 et 44 de portes, dont chacun est relié aux sorties 45 et 46 des blocs 37 et 38,- respectivement, des circuits ET 47et 48 çiont: s sorties reliées aux deux groupes 43 et 44 de portes, leurs entrées étant réunies aux sorties du bloc 36 et à l'horloge 12, et deux additionneurs 49 et 50 dont les entres sont reliées aux sorties des deux groupes 43 et 44. Les sortes 51 et 52, respectivement, des additionneurs 49 et 50 constituent les sorties de l'ensemble du formateur 10 par lesquelles sont délivrés les signaux de commande des actionneurs 4 (figure 3) de l'installation de forage 3. The switching circuit 39 (FIG. 4) contains two groups 43 and 44 of gates, each of which is connected to the outputs 45 and 46 of the blocks 37 and 38, respectively of the AND circuits 47 and 48, the outputs connected to the two groups. and 44 gates, their inputs being joined to the outputs of the block 36 and the clock 12, and two adders 49 and 50 whose inputs are connected to the outputs of the two groups 43 and 44. Types 51 and 52, respectively, of adders 49 and 50 constitute the outputs of the entire trainer 10 by which the control signals of the actuators 4 (FIG. 3) of the drilling rig 3 are delivered.

Le bloc 24 de contrtle des valeurs de coefficients du modèle adaptatif comporte un circuit exponentiel 53 (figure 5), trois multiplieurs 54, 55 et 56, un diviseur de signaux 57, un comparateur 58 et un additionneur 59. The block 24 for controlling the coefficient values of the adaptive model comprises an exponential circuit 53 (FIG. 5), three multipliers 54, 55 and 56, a signal divider 57, a comparator 58 and an adder 59.

Les entrées du circuit exponentiel 53 sont reliées à la sortie 14 (figure 3) du capteur 7 de la vitesse de ro: tion de l'outil et à la sortie 23 de la mémoire 20. Les entrées du multiplieur 54 (figure 5) sont réunies à la sortie 13 (figure 3) du capteur de charge 6 et à la sortie 23 correspondante de la mémoire 20, la sortie 60 (figure 5) du multiplieur 54 étant reliée à une entrée du multiplieur 55 dont une autre entrée est réunie à la sortie 61 du circuit exponentiel 53.The inputs of the exponential circuit 53 are connected to the output 14 (FIG. 3) of the sensor 7 of the rotational speed of the tool and to the output 23 of the memory 20. The inputs of the multiplier 54 (FIG. 5) are connected to the output 13 (Figure 3) of the load sensor 6 and the corresponding output 23 of the memory 20, the output 60 (Figure 5) of the multiplier 54 being connected to an input of the multiplier 55, another input is connected to the output 61 of the exponential circuit 53.

Le diviseur 57 a ses entrées reliées à la sortie 62 du multiplieur 55 et à la sortie 63 de l'additionneur 59 comportant des résistances d'entrée 64 et 65 et une résistance 66 placée dans une boucle de réaction ; l'une des entrées de l'additionneur est reliée à travers une résistance variable 67 à une source de tension de décalage 68, son autre entrée étant réunie à la sortie 69 du multiplieur 56. Les entrées de ce dernier sont reliées à la sortie 33 (figure 3) du formateur de signaux de commande optimaux 10 et, à travers une résistance variable 70 (figure 5), à une source de tension 71. The divider 57 has its inputs connected to the output 62 of the multiplier 55 and to the output 63 of the adder 59 comprising input resistors 64 and 65 and a resistor 66 placed in a feedback loop; one of the inputs of the adder is connected through a variable resistor 67 to a source of offset voltage 68, its other input being connected to the output 69 of the multiplier 56. The inputs of the latter are connected to the output 33 (Fig. 3) of the optimal control signal trainer 10 and, through a variable resistor 70 (Fig. 5), to a voltage source 71.

La sortie 72 du diviseur 57 est reliée à entrée correspondante de l'affineur de coefficients 17 (figure 3) et à une entrée du comparateur 58 (figure 5) dont une autre entrée est réunie à la sortie 18 (figure 3) du moyenneur numérique de vitesse 15, sa sortie 73 (figure 5) étant reliée, à travers une porte 74, à l'entrée correspondante du formateur de régimes de forage 26 (figure 3). The output 72 of the divider 57 is connected to the corresponding input of the coefficient refiner 17 (FIG. 3) and to an input of the comparator 58 (FIG. 5), of which another input is connected to the output 18 (FIG. 3) of the digital averager. 15, its output 73 (Figure 5) being connected, through a door 74, to the corresponding input of the drill rig 26 (Figure 3).

Le séquenceur 16 d'entrée des données en provenance du pupitre de commande 9 comporte des convertisseurs code -signal analogique 75 et 76 (figure 6)-, dont les entrées sont reliées aux sorties des portes électronques réunies en deux groupes 77 et 78. L'entrée de chaque porte électronique est reliée à un commutateur de code 79 respectif du pupitre de commande 9 (figure 3), l'entrée de commande 80 de chaque porte électronique (figure 6) étant raccordée à un interrupteur respectif 81. The data input sequencer 16 from the control panel 9 comprises analogue signal-coding converters 75 and 76 (FIG. 6), the inputs of which are connected to the outputs of the electronic gates connected in two groups 77 and 78. The input of each electronic gate is connected to a respective code switch 79 of the control panel 9 (FIG. 3), the control input 80 of each electronic gate (FIG. 6) being connected to a respective switch 81.

Par souci de simplification on nta montré sur le-dessin que la connexion d'une seule porte électronique, mais ilfaut avoir en vue que chaque porte électronîq.ue des groupes 77 et 78 est reliée au pupitre de commande 9 de la meme façon. For the sake of simplicity, it has been shown in the drawing only the connection of a single electronic gate, but it must be kept in mind that each electronic gate of the groups 77 and 78 is connected to the control panel 9 in the same way.

Le correcteur 29 de coefficients du modèle adaptatif (figure 3) contient un groupe de portes électroniques82 (figure 7) ayant une entrée de commande commune 83, et un formateur de correction à deux voies 84 et 85 dont chacune comporte un circuit de mémoire et de traitement du signal. Les sorties des voies 84 et 85 constituent les sorties 32 de 11 ensemble du correcteur 29, leurs entrées étant reliées aux portes électroniques. The coefficient corrector 29 of the adaptive model (FIG. 3) contains a group of electronic gates82 (FIG. 7) having a common control input 83, and a two-way correction formatter 84 and 85 each of which comprises a memory and signal circuit. signal processing. The outputs of the channels 84 and 85 constitute the outputs 32 of the set of the corrector 29, their inputs being connected to the electronic gates.

Chacune des voLes 84 (85) comporte, reliés en série, un amplificateur opérationnel 86 bouclé à travers un condensateur 87 et précédé d'un condensateur 88, et un amplificateur de sortie 89. Each of the voices 84 (85) has, connected in series, an operational amplifier 86 looped through a capacitor 87 and preceded by a capacitor 88, and an output amplifier 89.

Selon l'invention, l'raffineur 17 des coefficients du modèle adaptatif (figure 3) contient un circuit 90 (figure 8)d'affinage du coefficient correspondant de la forabilité de la roche, relié par sa sortie 91 à un circuit 92 d'affinage du coefficient correspondant-à la vitesse de rotation de l'outil. Les entrées des circuits 90 et 92 sont reliées aux sorties 19 (figures3 et 6) du séquenceur 16 d'entrée des données, aux sorties 23 de la mémoire 20, à la sortie 18 du moyenneur numérique 15, à la sortie 14 du capteur 7 et à la sortie 93 (figure 8)du bloc 24 de contrôle des valeurs des coefficients ajustables. According to the invention, the refiner 17 of the coefficients of the adaptive model (FIG. 3) contains a circuit 90 (FIG. 8) for refining the corresponding coefficient of the rock's forshability, connected by its output 91 to a circuit 92 of FIG. refining the coefficient corresponding to the rotational speed of the tool. The inputs of the circuits 90 and 92 are connected to the outputs 19 (FIGS. 3 and 6) of the data input sequencer 16, to the outputs 23 of the memory 20, to the output 18 of the digital averager 15, to the output 14 of the sensor 7 and at the output 93 (FIG. 8) of the block 24 for checking the values of the adjustable coefficients.

Les sorties des circuits 90 et 92 ccnstituent les sorties 22 de l'ensemble de l'affineur 17.The outputs of the circuits 90 and 92 are the outputs 22 of the entire refiner 17.

La figure 9 donne le schéma du circuit 90 d'affinage du coefficient correspondant à la forabilité de la roche. Le circuit 90 comprend quatre circuits logarithmiques identiques 94, 95, 96 et 97 ; le circuit 94 est raccordé à la sortie 23 de la mémoire 20 (figures 9, 3), le circuit 95 est relié à la sortie 93 du bloc de contrôle 24, le circuit 96 est raccordé à la sortie 18 du moyenneur numérique 15, le circuit 97 étant raccordé à la sortie 14 du capteur 7. FIG. 9 gives the diagram of the circuit 90 for refining the coefficient corresponding to the forshability of the rock. The circuit 90 comprises four identical logarithmic circuits 94, 95, 96 and 97; the circuit 94 is connected to the output 23 of the memory 20 (FIGS. 9, 3), the circuit 95 is connected to the output 93 of the control block 24, the circuit 96 is connected to the output 18 of the digital averager 15, the circuit 97 being connected to the output 14 of the sensor 7.

Le circuit 90 comporte des additionneurs 98, 99 et 100 et un inverseur 101 avec des résistances d'entrée 102, 103 et 104, 105 et 106, 107 et 108 et 109, respectivement,des résistances 110, 111, 112 et 113 bouclant les amplificateurs opérationnels constituant les additionneurs 98 à 101. The circuit 90 includes adders 98, 99 and 100 and an inverter 101 with input resistors 102, 103 and 104, 105 and 106, 107 and 108 and 109, respectively, resistors 110, 111, 112 and 113 looping the operational amplifiers constituting the adders 98 to 101.

Il est à remarquer, de plus, que le circuit 90 comporte des circuits multiplieurs identiques 114, 11-5, 116 et 117, un diviseur 118 et une porte électronique 119. It should be noted, moreover, that the circuit 90 comprises identical multiplier circuits 114, 11-5, 116 and 117, a divider 118 and an electronic gate 119.

Le circuit logarithmique 94 est relié à l'entrée du multiplieur 114 raccordé à son tour à l'entrée de 1'additionneur 96 Les circuLts logarithmiques 95 et 96 sont reliés aux entrées de l'addfliormr 99 TSCcadé à trates la porte électronique 119 à l'inverseur 101. Le circuit logarithmique 97 est relié travers le multiplieur 116 à l'une des entrées de l'additionneur 100 dont l'autre entrée est reliée au multiplieur 117 qui a son entrée réunie à la sortie 120 du circuit 94. The logarithmic circuit 94 is connected to the input of the multiplier 114 connected in turn to the input of the adder 96. The logarithmic currents 95 and 96 are connected to the inputs of the amplifier 99 TSCcaded through the electronic gate 119 to the receiver. Inverter 101. The logarithmic circuit 97 is connected through the multiplier 116 to one of the inputs of the adder 100 whose other input is connected to the multiplier 117 which has its input connected to the output 120 of the circuit 94.

L'entrée du diviseur 118 est reliée directement à la sortie de l'additionneur 900 et, à travers le multiplieur 115, à la sortie 120 du circuit logarithmique 94 et à la sortie de 1'additionneur 99, la sortie 121 dudit diviseur 718 étant reliée à l'entrée de la porte électro nique 119. Les sorties de la porte 119 sont reliées directement et par l'intermédiaire de l'inverseur 101 à deux entrées de l'additionneur 98. The input of the divider 118 is connected directly to the output of the adder 900 and, through the multiplier 115, to the output 120 of the logarithmic circuit 94 and to the output of the adder 99, the output 121 of said divider 718 being connected to the input of the electronic gate 119. The outputs of the gate 119 are connected directly and via the inverter 101 to two inputs of the adder 98.

A la sortie de l'additionneur 98 est relie un circuit antilogarithmique 122 dont la sortie forme la sortie 22 de l'affineur de coefficients 17. At the output of the adder 98 is connected an antilogarithmic circuit 122 whose output forms the output 22 of the coefficient refiner 17.

Tous les circuits 94 à 97, 114 à 117, 122 et le diviseur 118 sont de types classiques. Par exemple, les modes de réalisation desdits circuits représentés sur la figure 9 sont les suivants. Chacun des circuits 94 à 97 comporte à sa sortie un amplificateur opérationnel 123 bouclé par un condensateur 124 et une résistance 125, le correcteur par réaction comportant des résistances 126 et 127 et un condensateur 128. L'amplificateur 123 reçoit à son entrée, par l'intermédiaire d'un transistor 129 et d'une résistance 130, une tension positive.Le transistor 129 a son émetteur relié à celui d'usa transistor 131 dont le collecteur est en liaison directe avec l'entrée dtun amplificateur 132 et, à travers une résistance 133, avec la sortie 23 (figure 3) de la mémoire 20. L-'ampliSi- cateur opérationnel 132 (figure 9) est bouclé par une résistance 134 et des condensateurs 135 et 136; les entrées de l'amplificateur 132 sont reliées par des diviseurs de tension 137, 138 et 139 à une source de tension négative tD.  All circuits 94 to 97, 114 to 117, 122 and divider 118 are of conventional types. For example, embodiments of said circuits shown in Fig. 9 are as follows. Each of the circuits 94 to 97 comprises at its output an operational amplifier 123 looped by a capacitor 124 and a resistor 125, the corrector by reaction having resistors 126 and 127 and a capacitor 128. The amplifier 123 receives at its input, by the transistor 129 and resistor 130, a positive voltage. Transistor 129 has its emitter connected to that of usa transistor 131 whose collector is in direct connection with the input of an amplifier 132 and, through a resistor 133, with the output 23 (FIG. 3) of the memory 20. The operational amplifier 132 (FIG. 9) is looped by a resistor 134 and capacitors 135 and 136; the inputs of the amplifier 132 are connected by voltage dividers 137, 138 and 139 to a negative voltage source tD.

La sortie de l'amplificateur opérationnel 132est raccordée à travers une résistance 141 aux émetteurs des transistors -129 et 131. The output of the operational amplifier 132 is connected through a resistor 141 to the emitters of the transistors -129 and 131.

Le circuit 94 contient des sources de tension négative 142 et 143 et une source de tension positive 144. The circuit 94 contains negative voltage sources 142 and 143 and a positive voltage source 144.

Chacun des multiplieurs 114 à 117 se compose d'un amplificateur opérationnel 145 bouclé par un réseau
RC (146, 147) et des transistors 148 et 149 dont les collecteurs sont raccordés respectivement, à travers une résistance 150 et une résistance 151, à une source de tension positive 152, et sont reliés directement aux entrées de l'amplificateur opérationnel 145. Les émetteurs des transistors 148 et 149 ont un point cor.l:lun raccordé à travers une résistance 153 à une source d'alimentation 154, et à travers une résistance 155, à la sortie 19 du séquenceur 16 (figure 3), la base du transistor 149 (figure 9) étant mise à la terre par l'intermédiaire d'une résistance 156 et reliée à travers une résistance 157 à l'entrée du circuit 114.La base du transistor 148 est mise à la terre par l'intermédiaire d'une résistance 158. A l'entrée de l'amplificateur opérationnel 145 est monté un filtre composé d'une résistance 159 et d'un condensateur 160.
Each of the multipliers 114 to 117 consists of an operational amplifier 145 looped by a network
RC (146, 147) and transistors 148 and 149 whose collectors are respectively connected, through a resistor 150 and a resistor 151, to a positive voltage source 152, and are connected directly to the inputs of the operational amplifier 145. The emitters of the transistors 148 and 149 have a corona point: one connected through a resistor 153 to a power source 154, and through a resistor 155, at the output 19 of the sequencer 16 (FIG. of transistor 149 (Fig. 9) being grounded through resistor 156 and connected through resistor 157 to the input of circuit 114.The base of transistor 148 is grounded through a resistance 158. At the input of the operational amplifier 145 is mounted a filter composed of a resistor 159 and a capacitor 160.

Le diviseur 118contient un multiplieur 161 dont l'une des entrées constitue l'entrée du diviseur 118 et dont l'autre entrée est reliée à travers une résistance 162 à l'entrée d'un amplificateur opérationnel 163 et à travers une résistance 164 à une deuxième entrée du multiplieur 161. La sortie de l'amplificateur opérationnel 163, bouclé à travers un condensateur 165, est réunie à la sortie du multiplieur 161 constitue la sortie du diviseur 118.  The divider 118contains a multiplier 161 of which one of the inputs constitutes the input of the divider 118 and whose other input is connected through a resistor 162 to the input of an operational amplifier 163 and through a resistor 164 to a second input of the multiplier 161. The output of the operational amplifier 163, looped through a capacitor 165, is connected to the output of the multiplier 161 constitutes the output of the divider 118.

La figure 10 montre le circuit 92 d'affinage du coefficient correspondant à la vitesse de rotation de l'outil. Ce circuit comporte quatre circuits logarith m-esidentiques 166, 167, 168 et 169. L'entrée du circuit 166 est reliée à la sortie 93 dulloc 24 (figure 3), l'entrée du circuit 167 (figures 10 et 3) est reliée à la sortie 18 du moyenneur 15, l'entrée du circuit 168 est reliée à la sortie 14 du capteur 7, l'entrée du circuit 169 est réunie à 'a sortie 91 (figure 8) du circuit 90. FIG. 10 shows the coefficient-refining circuit 92 corresponding to the speed of rotation of the tool. This circuit comprises four mesomeric logarith circuits 166, 167, 168 and 169. The input of the circuit 166 is connected to the output 93 dulloc 24 (FIG. 3), the input of the circuit 167 (FIGS. 10 and 3) is connected. at the output 18 of the averager 15, the input of the circuit 168 is connected to the output 14 of the sensor 7, the input of the circuit 169 is connected to the output 91 (FIG. 8) of the circuit 90.

Le circuit 92 comprend des additionneurs 170, 171 et 172 utilisant des amplificateurs opérationnels à résistances d'entrée 173, 174, 174 et 176, 177, 178 et 179, 180 et 181, respectivement, bouclés par des résistances 182, 183 et 184. Le circuit 92 comporte, de plus, une porte électronique 185, des multiplieurs identiques 186, 187 et 188, un inverseur 189 constitué par un amplificateur opérationnel à l'entrée duquel est montée une résistance 190 et qui est bouclé par une résistance 191, et un diviseur 192.  The circuit 92 comprises adders 170, 171 and 172 using input resistance operational amplifiers 173, 174, 174 and 176, 177, 178 and 179, 180 and 181, respectively, looped by resistors 182, 183 and 184. The circuit 92 further comprises an electronic gate 185, identical multipliers 186, 187 and 188, an inverter 189 constituted by an operational amplifier at the input of which a resistor 190 is mounted and which is looped by a resistor 191, and a divider 192.

Les circuits logarithmiques 166 et 167 sont reliés aux entrées de l'additionneur 171 dont la sortie est reliée à la porte électronique 185. Les circuits logarithmiques 168 et 169 sont reliés l'un et l'autre, a travers des multiplieurs respectifs 187 et 1ss8, aux deux entrées de l'additionneur 172 qui reçoit à sa troisième entrée, à travers la résistance 181,'une tension de polarisation, sa sortie étant reliée à l'entrée du diviseur 192. L'autre entrée du diviseur 192 est reliée à la sortie du multiplieur 186 dont les entrées sont raccordées à la sortie de l'additionneur 171 et à la sortie du circuit logarithmiqué 168. The logarithmic circuits 166 and 167 are connected to the inputs of the adder 171, the output of which is connected to the electronic gate 185. The logarithmic circuits 168 and 169 are connected to each other through respective multipliers 187 and 1ss8. at the two inputs of the adder 172 which receives at its third input, through the resistor 181, a bias voltage, its output being connected to the input of the divider 192. The other input of the divider 192 is connected to the output of the multiplier 186 whose inputs are connected to the output of the adder 171 and to the output of the logarithmic circuit 168.

La sortie du diviseur 192 est reliée à l'une des entrées de la porte électronique 185 dont l'autre entrée est réunie à la sortie de l'additionneur 171, sa sortie étant reliée directement et par l'intermédiaire de l'in verseur 189 aux deux entrées de l'additionneur 470. Deux autres entrées de l'additionneur 170 sont reliées à la sortie 19 du séquenceur 16 d'entrée des données (figures 10 et 3) et à la sortie 23 de la mémoire 20, la sortie de l'additionneur 170 constituant la sortie 22 de l'affineur de coefficients 17. The output of the divider 192 is connected to one of the inputs of the electronic gate 185 whose other input is joined to the output of the adder 171, its output being connected directly and via the inverter 189 at the two inputs of the adder 470. Two other inputs of the adder 170 are connected to the output 19 of the data input sequencer 16 (FIGS. 10 and 3) and to the output 23 of the memory 20, the output of FIG. the adder 170 constituting the output 22 of the coefficient refiner 17.

La figure Il représente le schéma du moyenneur numérique de vitesse de forage 15, qui comporte un circuit 193 de comparaison et de lecture de l'enveloppe du signal représentatif de la vitesse de forage, à -la sortie duquel est montée une porte 94 dont l'entrée de commande est reliée à la sorties95 de l'horloge 12 (figure 3). FIG. 11 represents the diagram of the digital drill speed averager 15, which comprises a circuit 193 for comparing and reading the envelope of the signal representative of the drilling speed, at the output of which a door 94 is mounted, of which The control input is connected to the outputs 95 of the clock 12 (FIG. 3).

Le circuit 193 (figure 11) comprend un amplifica- teur opérationnel 196 bouclé par une diode 197 et une résistance 198 montées en série et dont le point commun est relié à travers une résistance 199 à une source de tension de polarisation. L'sxntree de l'amplificateur opérationnel 196 est reliée à un condensateur 200 raccordé à travers une diode 201 à la sortie du capteur 5 de la vitesse de forage, à travers une diode 202 à la sortie de l'amplificateur opérationnel 196, et à travers une résistance 203, à une source d'alimentation 204. The circuit 193 (FIG. 11) comprises an operational amplifier 196 looped by a diode 197 and a resistor 198 connected in series and whose common point is connected through a resistor 199 to a bias voltage source. The sxntree of the operational amplifier 196 is connected to a capacitor 200 connected through a diode 201 at the output of the sensor 5 of the drilling speed, through a diode 202 at the output of the operational amplifier 196, and through a resistor 203 to a power source 204.

Le formateur 26 (figure 3) de régimes forage comporte un circuit OU 205 (figure 12) et deux circuits
ET 206 et 207. Les entrées des circuits 205 et 206 et l'une des entrées du circuit 207 sont réunies aux sorties 27 du bloc de contrôle 24. Le circuit 206 a sa sortie reliée à la deuxième entrée du circuit 207 dont les sorties sont reliées aux entrées des blocs 29 et 25 (figure 3) et constituent, respectivement, les sorties 31 et 28 de l'ensemble du formateur de régimes 26.
The drilling regime trainer 26 (FIG. 3) comprises an OR circuit 205 (FIG. 12) and two circuits
AND 206 and 207. The inputs of the circuits 205 and 206 and one of the inputs of the circuit 207 are connected to the outputs 27 of the control block 24. The circuit 206 has its output connected to the second input of the circuit 207 whose outputs are connected to the inputs of the blocks 29 and 25 (FIG. 3) and constitute, respectively, the outlets 31 and 28 of the whole of the planter 26.

Sur la figure 13 est représenté d'une manièreonven- tonnelle le bloc de irmsnlssiai de domes 25 qui consiste enun ensemble 208 de portes électroniques servant à faire apparaître aux sorties 209 des signaux de validation de l'écriture des coefficients ajustés du modèle adaptatif dans la mémoire 21 (figure 3). Fig. 13 is shown in a conventional manner the housekeeping block 25 which consists of a set 208 of electronic gates for showing to the outputs 209 write validation signals of the adjusted coefficients of the adaptive model in the room. memory 21 (FIG. 3).

Le bloc 37 (figure 4) de calcul des valeurs de consigne optimales servant à asservir l'outil en fonction de usure de ses paliers et représenté sur la figure 14 contient un dispositif d'optimisation ou optimisur 210 dont l'une des entrées est reliée à un formateur 211 de la valeur de l'usure des paliers, dont les entrées sont reliées à la sortie 212 (figure -3) de l'horloge 12 et à la sortie 41 (figure 4) du bloc 36 de détermination du type d'asservissement de l'outil. Les entrées de l'optimiseur 210 (figure 14) sont reliées aux sorties 213 (figure 3) du pupitre de commande 9.A ses sorties formant les sorties 35 du bloc 37 (figure 4),î'optimiseur 210 (figure 14) fournit des signaux correspondant aux valeurs de consigne optimales de-la charge sur ltoutil(POpt) et de sa vitesse de rotation (nOpt)
Le bloc 38 (figure 4) de calcul des valeurs de consigne optimales servant à asservir l'outil en fonction de l'usure de ses dents est constitué lui aussi, comme le bloc 37 par un circuit comprenant un optimiseur, de sorte qu'il ne sera pas décrit ici.
The block 37 (FIG. 4) for calculating the optimum setpoint values for servocontrolling the tool as a function of wear of its bearings and shown in FIG. 14 contains an optimizing or optimizing device 210 whose one of the inputs is connected to to a trainer 211 of the value of the wear of the bearings, the inputs of which are connected to the output 212 (FIG. -3) of the clock 12 and to the output 41 (FIG. 4) of the block 36 for determining the type of servo of the tool. The inputs of the optimizer 210 (FIG. 14) are connected to the outputs 213 (FIG. 3) of the control panel 9. At its outputs forming the outputs 35 of the block 37 (FIG. 4), the optimizer 210 (FIG. 14) provides signals corresponding to the optimal setpoint values of the load on the whole (POpt) and its speed of rotation (nOpt)
Block 38 (FIG. 4) for calculating optimum setpoints for servocontrolling the tool according to the wear of its teeth is also constituted, like block 37, by a circuit comprising an optimizer, so that it will not be described here.

Comme optimiseur 210 (figure 143 on peut utiliser dans les blocs 37 et 38 un optimiseur de type largement connu en-soi, de sorte qu'il ne sera pas décrit non plus. As optimizer 210 (FIG. 143, an optimizer of a type widely known per se can be used in blocks 37 and 38, so that it will not be described either.

Le formateur 211 de la-valeur de l'usure en cours des paliers (ou des dents) de l'outil comporte une porte électronique 213 dont l'entrée de commande est reliée à la sortie 212 de- l'horloge 12, son autre entrée étant raccordée à travers un réseau RC (215, 216) à-la sortie 41 du bloc 36. La sortie d'une porte électronique 214 est reliée à un inverseur 217 bouclé à travers un condensateur 218 et dont la sortie est,de de plus, raccordée à travers une résistance 219 à une deuxième entrée de la porte 214 et est directement reliée à -un inverseur 220 relié à l'entrée de l'optimiseur 210. The trainer 211 of the value of the current wear of the bearings (or teeth) of the tool comprises an electronic gate 213 whose control input is connected to the output 212 of the clock 12, its other The output of an electronic gate 214 is connected to an inverter 217 looped through a capacitor 218 and whose output is more, connected through a resistor 219 to a second input of the gate 214 and is directly connected to an inverter 220 connected to the input of the optimizer 210.

Le bloc 36 (figure 4) de détermination du type d'asservissement de l'outil, représenté sur la figure 15, est à deux voies, chaque voie étant raccordée à l'entrée d'un circuit de commutation 221, 222, respectivement, dont une autre entrée est reliée à la sortie 21:2 (figure 3) de l'horloge 12. La première voie comporte un diviseur 223 relié à la sortie 14 du capteur 7 (figures15 et 3) et à la sortie 213 du pupitre 9, un élément non linéaire 224 dont l'entrée est réunie à la sortie 13 du capteur 6 et un multiplieur 225 qui a ses entrées reliées aux sorties respectives du diviseur 223 et de l'élément non linéaire 224, et sa sortie, au circuit de commutation 221.  Block 36 (FIG. 4) for determining the type of servo-control of the tool, represented in FIG. 15, is two-channel, each channel being connected to the input of a switching circuit 221, 222, respectively, another input is connected to the output 21: 2 (Figure 3) of the clock 12. The first channel comprises a divider 223 connected to the output 14 of the sensor 7 (Figures 15 and 3) and the output 213 of the panel 9 a non-linear element 224 whose input is connected to the output 13 of the sensor 6 and a multiplier 225 which has its inputs connected to the respective outputs of the divider 223 and of the non-linear element 224, and its output, to the circuit of switching 221.

La seconde voie comporte un diviseur 226 utilisant des multiplieurs 227 et 228 et dont l'entrée est raccordée à la sortie 14 du capteur 7, un additionneur 229 placé à la sortie du diviseur 226 et un multiplieur 230 qui a ses entrées reliées aux sorties de l'additionneur 229, et ses sorties, à l'entrée du diviseur 231 dont la sortie est reliée à l'entrée du circuit de commutation 222. The second channel comprises a divider 226 using multipliers 227 and 228 and whose input is connected to the output 14 of the sensor 7, an adder 229 placed at the output of the divider 226 and a multiplier 230 which has its inputs connected to the outputs of the adder 229, and its outputs, at the input of the divider 231 whose output is connected to the input of the switching circuit 222.

La seconde voie comporte de plus un multiplieur 232 qui a ses entrées reliées à la sortie 13 (figures 15 et 3) du capteur 6-et à-la sortie 213 du pupitre de commande 9. The second channel further comprises a multiplier 232 which has its inputs connected to the output 13 (FIGS. 15 and 3) of the sensor 6 and to the output 213 of the control panel 9.

La sorte du multiplieur 232 est reliée par l'intermédiaire de l'additionneur 233 à l'une des entrées du multiplieur 234 qui a sa sortie reliée à la deuxième entrée du diviseur 231. The kind of the multiplier 232 is connected via the adder 233 to one of the inputs of the multiplier 234 which has its output connected to the second input of the divider 231.

Le pupitre de commande 9 a sa sortie 213 reliée à l'une des entrées d'un multiplieur 235 dont l'autre entrée est raccordée à la sortie 46 du bloc 38, sa sortie étant reliée à l'une des entrées d'un additionneur 236 qui reçoit à son autre entrée, à travers une résistance 237, la tension de polarisation d'une source 238, la sortie dudit additionneur 236 étant reliée à la-deuxième entrée du multiplieur 234. The control panel 9 has its output 213 connected to one of the inputs of a multiplier 235 whose other input is connected to the output 46 of the block 38, its output being connected to one of the inputs of an adder 236 which receives at its other input, through a resistor 237, the bias voltage of a source 238, the output of said adder 236 being connected to the second input of the multiplier 234.

Les circuits de commutation 221 et 222, qui sont identiques, comportent chacun une porte électronique 239 dont l'une des sorties est raccordée à un amplificateur opérationnel 240 bouclé à travers un condensateur 241 et une résistance 242 raccordée, à travers la porte électro-.  The switching circuits 221 and 222, which are identical, each comprise an electronic gate 239, one of whose outputs is connected to an operational amplifier 240 looped through a capacitor 241 and a resistor 242 connected through the electro-gate.

nique 239, à la seconde boucle de réaction de l'amplificateur 240 précédé d'une résistance 243.239, to the second feedback loop of the amplifier 240 preceded by a resistor 243.

La porte électronique 239 et l'amplificateur opérationnel 240 sont raccordés, l'une par une resistance 244, et l'autre, par une résistance 245, à un inverseur 246 bouclé par une résistance 247. The electronic gate 239 and the operational amplifier 240 are connected, one by a resistor 244, and the other by a resistor 245, to an inverter 246 looped by a resistor 247.

La sortie de l'inverseur 246 constitue la sortie du circuit de commutation 222 (221). Les sorties des circuits de commutation 221 et 222 sont raccordées à un comparateur 248 doté d'un circuit de commutation du signal de sortie. The output of the inverter 246 constitutes the output of the switching circuit 222 (221). The outputs of the switching circuits 221 and 222 are connected to a comparator 248 provided with a switching circuit of the output signal.

Le dispositif de commande de l'installation de forage fonctionne de la façon suivante. The control device of the drilling rig operates as follows.

La mise en marche du dispositif nécessite les opérations préliminaires suivantes. L'affineur de coeffi-.  Starting the device requires the following preliminary operations. The refiner of coeffi-.

cients ajustables 17 reçoit à travers le séquenceur d'entrée des données 16 les signaux en provenance du pupitre de commande 9 et représentatifs des valeurs approchées des coefficients ajustables, et le formateur 10 de signaux de commande optimaux, les signaux correspondant aux constantes d'optimisation du processus de forage. Adjustable sensors 17 receive through the data input sequencer 16 the signals from the control panel 9 and representative of the approximate values of the adjustable coefficients, and the trainer 10 of optimal control signals, the signals corresponding to the optimization constants. of the drilling process.

Au tout premier cycle du régime d'essai de la roche, les signaux de consigne de la charge sur ltoutil et de sa vitesse de rotation} émis par le pupitre de commande 9, sont appliqués, par l'intermédiaire des convertisseurs numérique-analogique 8 aux actionneurs 4 respectifs qui maintiennent aux valeurs de consigne la charge sur lloutil et sa vitesse de rotation au cours du cycle de forage donné, et l'horloge 12 se déclenche
Le capteur 5 fournit au moyenneur numérique de la vitesse de forage i5 la valeur~instantanée de la vitesse de forage. Le moyenneur 15 prend la moyenne es valeurs de la vitesse de forage pendant un temps fixé par l'horloge 12.A l'échéance de ce temps d'horloge le moyenneur 15 est validé par le circuit 195 pour délivrer par sa sortie 18 un signal représentatif de la vitesse de forage moyenne au premier cycle d'-essai à l'affineur de coefficients 17 et au bloc de contrôle des valeurs de coefficients ajustables 24. Sur unsignal issu de la sortie 18 du moyenneur 15, l'affineur de coefficients 17 effectue l'affinage des coefficients du modèle adaptatif.
In the very first cycle of the rock test regime, the reference signals of the load on the whole and of its speed of rotation transmitted by the control panel 9 are applied via the digital-to-analog converters. to the respective actuators 4 which maintain at set values the load on the tool and its rotational speed during the given drilling cycle, and the clock 12 is triggered
The sensor 5 provides the digital averager with the drilling speed i5 with the instantaneous value of the drilling speed. The averager 15 averages the values of the drilling speed for a time set by the clock 12. At the expiry of this clock time the averager 15 is enabled by the circuit 195 to output by its output 18 a signal representative of the average drilling speed at the first test cycle at the coefficient refiner 17 and at the control block of the adjustable coefficient values 24. On a signal coming from the output 18 of the averager 15, the coefficient refiner 17 performs the refinement of the coefficients of the adaptive model.

On sé sert également, pour aJuster les coefficients, de signaux en provenance de la sortie 14 du capteur.7 de la vitesse de rotation du trépan, des sorties 19 du sequenceur d'entrée des données 16,et de la sortie 93 du bloc 24 de contrôle des valeurs de coefficients du. modèle adaptatif
L'affinage des coefficients s'effectue simultanément dans deux voies 90 et 92.
The coefficients are also used for signals from the bit rotation speed sensor output 14, the data input sequencer outputs 19, and the block 24 output 93. control of the coefficient values of. adaptive template
The coefficients are refined simultaneously in two channels 90 and 92.

Après l'affinage, les signaux représentatifs des coefficients ajus-tés.au Qremier cycle sont envoyés, par les sorties 22,à la mémoire 20 qui les transfère par sa sortie 23 au bloc 24 de con"crble des valeurs des coefficients du modèle .adaptatif et au bloc de transmission des données 25.-
Le bloc 24 reçoit des signaux caractéristiques de la vitesse de forage de la sortie 14 du capteur 7, de la sortie 13 du capteur 6 dé la charge sur l'outil, de la sortie 18 du moyenneur numérique de la vitesse de forage 16, de la sortie 23 de la mémoire 20 et de la sortie 33 du formateur de signaux de commande 10. Le bloc 24 calcule la vitesse de forage théorique, qui est comparée a' la vitesse moyenne provenant de la sortie 18 du moyenneur 15.
After the refining, the signals representative of the coefficients adjusted to the first cycle are sent, by the outputs 22, to the memory 20 which transfers them through its output 23 to the block 24 of con? Crble values of the coefficients of the model. Adaptive and data block 25.-
The block 24 receives signals characteristic of the drilling speed of the output 14 of the sensor 7, the output 13 of the sensor 6 of the load on the tool, the output 18 of the digital averager of the drilling speed 16, the output 23 of the memory 20 and the output 33 of the control signal generator 10. The block 24 calculates the theoretical drilling speed, which is compared to the average speed from the output 18 of the averager 15.

Suivant le résultat de la comparaison (identité ou nonidentité des signaux), aux sorties 27 du bloc 24 (si les signaux sont identiques, à l'une des sorties, sinon, à l'autre sortie) se forment des signaux qui sont ensuite appliqués au formateur de régimes 26 (7e signal est délivré par l'une des sorties 27). A ce régime, le signal à la sortie 27 raccordée au circuit OU 205 et au circuit ET 206 engendre aux sorties 31 et 28 du circuit ET 207 les signaux de validation respectivement du correcteur 29 et du bloc 25. En même temps, un signal apparaît à la sortie du circuit OU 205 relié au formateur de signaux de commande optimaux 10.According to the result of the comparison (identity or non-identity of the signals), at the outputs 27 of the block 24 (if the signals are identical, at one of the outputs, otherwise, at the other output) signals are formed which are then applied to the trainer 26 (7th signal is issued by one of the outputs 27). At this regime, the signal at the output 27 connected to the OR circuit 205 and to the AND circuit 206 generates at the outputs 31 and 28 of the AND circuit 207 the validation signals respectively of the corrector 29 and the block 25. At the same time, a signal appears at the output of the OR circuit 205 connected to the optimal control signal trainer 10.

Sur un signal apparu à la sortie 28 du formateur de régimes 26 qui conditionne les portes électroniques 208, les signaux caractéristiques des coefficients ajustés viennent se ranger dans la seconde mémoire 21 et apparaissent à ses sorties 30. On a signal appearing at the output 28 of the regime formatter 26 which conditions the electronic gates 208, the characteristic signals of the adjusted coefficients are stored in the second memory 21 and appear at its outputs 30.

Sur un signal de la sortie 31 du formateur de régime 26 appliqué à l'entrée de commande du groupe 82 de commutateurs électroniques du correcteur de coefficients 29, la mémoire 21 envoie par sa sortie 30 les signaux représentatifs des coefficients ajustés sur deux voies parallèles 84 et 85 du formateur de correction. Dans chacune des voies 84 et 85, à la fermeture de la porte électronique, l'amplificateur 8q reproduit en sortie le signal d'entrée et, à l'ouverture de la porte électronique, la valeur instantanée du signal d'entrée est fixée à la sortie 32.Les signaux issus dsla sortie 32 du correcteur de coefficients 29 sont appliqués au formateur de signaux de commande optimaux 10, aux entrées des portes électronique s 40 qui reçoivent à leurs entrées de commande un signal du formateur de régimes 26. On a signal from the output 31 of the power trainer 26 applied to the control input of the group 82 of the electronic switches of the coefficient corrector 29, the memory 21 sends by its output 30 the signals representative of the coefficients adjusted on two parallel tracks 84 and 85 of the correctional trainer. In each of the channels 84 and 85, at the closing of the electronic gate, the amplifier 8q reproduces the output of the input signal and, when the electronic gate is opened, the instantaneous value of the input signal is set to the output 32.The signals from the output 32 of the coefficient corrector 29 are applied to the optimal control signal trainer 10, to the inputs of the electronic gates 40 which receive at their control inputs a signal from the speed trainer 26.

Le circuit 40 transfère les signaux aux blocs 37 et 38. En même temps, le traitement s'effectue dans le bloc 36 de détermination du type d'asservissement de l'outil, qui reçoit les signaux de la sortie 13 du capteur 6 de la charge sur l'outil, de la sortie 14 du capteur 7 de la vitesse de rotation de l'outil, de la sortie de l'horloge 12, de la sortie multiple 213 du pupitre de commande 9 fournissant les constantes du-processus, et de la sortie du bloc 38 de calcul, des consignes optimales servant à asservir l'outil en fonction de l'usure de ses paliers.Le bloc 36 fournit par sa sortie 41 le signal de type d'asservissement de l'outil au circuit ET 47 lorsque la formation dans le bloc 36 du signal représentatif de l'usure des paliers de l'outil précède celle du signal caractéristique de l'usure de ses dents ; dans le cas contraire, ce signal est délivré par sa sortie 42 aucircuit ET 48. The circuit 40 transfers the signals to the blocks 37 and 38. At the same time, the processing is carried out in the block 36 for determining the type of servo-control of the tool, which receives the signals from the output 13 of the sensor 6 of the load on the tool, the output 14 of the sensor 7 of the speed of rotation of the tool, the output of the clock 12, the multiple output 213 of the control panel 9 providing the constants of the process, and from the output of the calculation block 38, optimum setpoints for servocontrolling the tool according to the wear of its bearings. The block 36 supplies, via its output 41, the servo-type signal of the tool to the circuit AND 47 when the formation in the block 36 of the signal representative of the wear of the bearings of the tool precedes that of the characteristic signal of the wear of its teeth; in the opposite case, this signal is delivered by its output 42 to the AND circuit 48.

Les blocs 37 et 38 élaborent les signaux correspondant aux valeurs courantes d'usure des paliers et des dents de l'outil pendant le cycle donné du forage, lesquels signaux sont appliqués aux optimiseurs 210 suivant l'usure des paliers de l'outil et suivant l'usure des dents de celui-ci. Les optimiseurs 210 délivrent les signaux représentatifs des valeurs optimales nOpt et Popt résultant de ltoptimisation des signaux de commande compte tenu de l'usure des paliers de l'outil et de celle de ses dents aux groupes de portes électroniques respectifs 43 et 44. Blocks 37 and 38 elaborate the signals corresponding to the current wear values of the bearings and the teeth of the tool during the given cycle of the borehole, which signals are applied to the optimizers 210 according to the wear of the bearings of the tool and following the wear of the teeth of it. The optimizers 210 deliver the signals representative of the optimal values nOpt and Popt resulting from the optimization of the control signals taking into account the wear of the bearings of the tool and that of its teeth to the respective groups of electronic gates 43 and 44.

Les entrées de commande des portes reçoivent un signal de commande des sorties respectives des circuits 47 et 48.The control inputs of the doors receive a control signal from the respective outputs of the circuits 47 and 48.

Les circuits 47 et 48 reçoivent à leur tour un signal de type d'asservissement du trépan et, sur un signal venant de l'horloge 12,un des circuits 47 ou 48 fournit un signal validant la sortie des signaux de commande optimaux par l'un (43) ou l'autre (44) groupe de portes électroniques 43 et 44. Les valeurs optimales nOpt et Popt issues de la sortie Il sont transmises par les sorties 51 et 52, à travers les convertisseurs numérique-analogique 8, aux actionneurs 4.The circuits 47 and 48 in turn receive a bit servo-type signal and, on a signal from the clock 12, one of the circuits 47 or 48 provides a signal validating the output of the optimal control signals by the controller. one (43) or the other (44) group of electronic gates 43 and 44. The optimal values nOpt and Popt from the output 11 are transmitted by the outputs 51 and 52, through the digital-to-analog converters 8, to the actuators 4.

Le transfert des signaux de commande à partir du bloc 10 s'effectue sur un signal de l'horloge 12. The transfer of the control signals from the block 10 takes place on a signal of the clock 12.

La représentation graphique du conduit au moyen d'une combinaison des signaux de commande n et P dans le premier cycle du régime d'essai par rapport à leur combinaison optimale est donnée sur la figure 1 par la ligne F1.n;.  The graphical representation of the duct by means of a combination of the control signals n and P in the first cycle of the test regime with respect to their optimal combination is given in Figure 1 by the line F1.n ;.

Après l'application des signaux de commande aux actionneurs 4, c'est le deuxième cycle du régime d'essai (représenté sur la figure 1 par la ligne P2,.n2,)
qui commence. Les actionneurs 4 maintiennent aù cours du cycles signaux de commande (signal de vitesse de rotation de ltoutil n2 et signal de charge sur l'outil P2) aux niveaux spécifiéspar le bloc 10. Après le moyennage, le signal représentatif de la vitesse mécanique de forage en provenance du capteur 5 apparaît, sur le signal donné par l'horloge 12, à la sortie 18 du moyenneur numérique 15.
After the application of the control signals to the actuators 4, it is the second cycle of the test regime (represented in FIG. 1 by the line P2, .n2)
who starts. The actuators 4 maintain during the cycles control signals (rotation speed signal of the whole n2 and load signal on the tool P2) at the levels specified by the block 10. After the averaging, the signal representative of the mechanical drilling speed from the sensor 5 appears on the signal given by the clock 12 at the output 18 of the digital averager 15.

L'affineur de coefficients 17 reçoit-des sorties 23 de la mémoire 20 les signaux caractéristiques des coefficients ajustés au cycle précédent. En mame temps, le bloc de con truble 24 fournit par sa sortie 93 à l'affineur 17 la valeur calculée de la vitesse mécanique de forage, évaluée à partir des signaux issus des sorties 14 et 13 des capteurs 7 et 5. L'affineur 17 effectue l'affinage des coefÎicients, le mode opératoire de ses téments étant celui du premier cycle.The coefficient refiner 17 receives outputs 23 of the memory 20 the characteristic signals of the coefficients adjusted to the preceding cycle. At the same time, the con truble block 24 supplies at its output 93 to the refiner 17 the calculated value of the mechanical drilling speed, evaluated from the signals coming from the outputs 14 and 13 of the sensors 7 and 5. The refiner It performs the refining of the coefficients, the operating mode of its elements being that of the first cycle.

La mémoire 20, apres avoir reçu les signaux de l'affineur 17, les fournit par sa sortie 23 au bloc 24
Le bloc 24 compare, comme dans le premier cycle, les valeurs calcuiheet.Encours de la vitesse mécanique de forage. Sur un signal en provenance de la sortie 27, le formateur de régimes 26 commence å élaborer le régime de fonctionnement du dispositif
Si, dans les deux cycles consécutifs, les vitesses de forage sont différentes, les circuits 205 et 207 délivrent des signaux qui sont appliqués aux sorties 31 et 28 du formateur de régimes 26, et le régime dJessai continue-.
The memory 20, after having received the signals from the refiner 17, supplies them by its output 23 to the block 24
Block 24 compares, as in the first cycle, the values calcuiheet.Encours of the mechanical drilling speed. On a signal coming from the output 27, the regime trainer 26 begins to develop the operating mode of the device
If, in the two consecutive cycles, the drilling speeds are different, the circuits 205 and 207 deliver signals which are applied to the outputs 31 and 28 of the regimes processor 26, and the test mode continues.

Le correcteur 29 et le formateur 10 délivrent les signaux de commande à niveau modifié, l'interaction des organes dans le correcteur 29 et le formateur 10 étant la mme que dans le premier cycle d'essai. The corrector 29 and the formatter 10 deliver the modified level control signals, the interaction of the members in the corrector 29 and the formatter 10 being the same as in the first test cycle.

Sur un signal fourni par la sortie 212 de horloge 12, les signaux de commande ainsi forma sont appliqués à travers le convertisseur numérique-analogique 8 aux actionneurs 4, et le troisième cycle du régime d'essai commence (la combinaison P3 n3 de la figure 1). On a signal provided by the clock output 212 12, the control signals thus formed are applied through the digital-to-analog converter 8 to the actuators 4, and the third cycle of the test regime begins (the combination P3 n3 of FIG. 1).

Dans les cycles suivants du régime, représentés sur la figure 1 par les combinaisons P41 n4, P5 n5, P'6n'6, le dispositif fonctionne de-la même manière que dans-le deuxième cycle du régime d'essai. Si l'écart de la vitesse mécanique de forage dans deux cycles consécutifs est dans la tolérance, le compteur 208 cesse de conditionner le circuit ET 207, les signaux aux sorties 31 et 28 manquent et le dispositif passe au régime de forage proprement dit. In the following cycles of the regime, represented in FIG. 1 by the combinations P41 n4, P5 n5, P'6n'6, the device operates in the same manner as in the second cycle of the test regime. If the deviation of the mechanical drilling speed in two consecutive cycles is within the tolerance, the counter 208 stops conditioning the AND circuit 207, the signals at the outlets 31 and 28 are missing and the device switches to the actual drilling regime.

Dans ce cas, au cycle PF n'6 le formateur de régimes de forage 26 annule les signaux à ses sorties 31 et 28. Dans ce régime, les.signaux aux sorties 32 du correct,eur 29 restent inchangés et le formateur de signaux de commande optimaux 10 délivre, -sur un signal pr.ovenant de la sortie 212 de l'horloge 12, les signaux adaptés au régime de forage proprement dit (figure 2) par- ses sorties 11 et 35. Dans chaque cycle du-régime de forage le moyenneur 15 prend la moyenne de la vitesse de forage, le signal représentatif de celle-ci étant fourni, sur un signal d'horloge, par la sortie 18 à l'affineur de coefficients 17. In this case, in the PF cycle No. 6, the drill pattern trainer 26 cancels the signals at its outputs 31 and 28. In this regime, the signals at the outputs 32 of the correct signal 29 remain unchanged and the signal trainer The optimal control 10 delivers, on a signal coming from the output 212 of the clock 12, the signals adapted to the actual drilling regime (FIG. 2) through its outputs 11 and 35. In each cycle of the drilling the averager 15 takes the average of the drilling speed, the signal representative thereof being provided, on a clock signal, by the output 18 to the coefficient refiner 17.

Après l'affinage, l'affineur 17 délivre les coefficients ajustées a la mémoire 20 et en m8me temps au bloc de contrtle des valeurs de coefficients 24. Le bloc 24 fournit unsignal d'inhibition des sorties 31 et 28 du bloc 26.After refining, the refiner 17 delivers the coefficients adjusted to the memory 20 and at the same time to the control block of the coefficient values 24. The block 24 supplies an inhibition signal for the outputs 31 and 28 of the block 26.

Ceci est obtenu gracie lu fait que le compteur à deux bits compare les niveaux des signaux écrit et entrant, et que, si la comparaison est vraie, le circuit 207 est inhibé et le dispositif continue à travailler au régime de forage proprement dit. Le signal pour le changement des consignes des signaux de commande optimaux (consignes variables par échelons au régime de forage) fournis par le bloc 10 de signaux de commande optimaux sont régis par des signaux en provenance de la sortie 212 de l'horloge 12.This is achieved by the fact that the two-bit counter compares the levels of the written and incoming signals, and that, if the comparison is true, circuit 207 is inhibited and the device continues to work at the actual drill rate. The signal for the change of the setpoints of the optimum control signals (incremental setpoints at the drill rate) provided by the block of optimal control signals is governed by signals from the output 212 of the clock 12.

Dans le cas où la valeur de la vitesse mecanique de forage dépasse la tolérance, le signal dtinhibition est annulé et les coefficients ajustés sont h-ansférés de la mémoire 21 dans le correcteur de coefficients 29 et de là dans le formateur de signaux de commande optimaux 10. In the case where the value of the mechanical drilling speed exceeds the tolerance, the inhibit signal is canceled and the adjusted coefficients are h-transferred from the memory 21 into the coefficient corrector 29 and thence into the optimal control signal formatter. 10.

Cela étant, le dispositif reprend le régime d'essai.However, the device resumes the test regime.

Le moyenneur numérique de vitesse de forage 15 fonctionne de la manière suivante. Le capteur de vitesse mécanique de forage 5 attaque le :circuit 193 destine à comparer et à lire le signal suivant son enveloppe. Cela est effectué en permanence par l'amplificateur opérationnel 196. Le signal d'entrée transmis par la diode 201 est mémorisé par le condensateur 200 et, simultanément, est comparé par l'amplificateur 196 à la valeur stockée transmise par la diode 202. La modification du signal a lieu au moment où le signal d'entrée variable en provenance du capteur 5 atteint des maximums locaux. Le moyenneur numérique 15 délivre le signal représentatif de la moyenne de vitesse des forage sur un signal issu de la sortie 195 de l'horloge 12. The digital drill speed averager 15 operates in the following manner. The mechanical drilling speed sensor 5 drives the circuit 193 for comparing and reading the signal according to its envelope. This is done continuously by the operational amplifier 196. The input signal transmitted by the diode 201 is stored by the capacitor 200 and, simultaneously, is compared by the amplifier 196 to the stored value transmitted by the diode 202. The Signal modification takes place when the variable input signal from the sensor 5 reaches local maximums. The digital averager 15 delivers the signal representative of the average speed of the bores on a signal coming from the output 195 of the clock 12.

L'affineur de coefficients ajustables 17 intervient simultanément par -deux voies (circuits 90 et 92). The refiner of adjustable coefficients 17 intervenes simultaneously by two channels (circuits 90 and 92).

Le circuit 90 assure l'ajustement du coefficient correspondant à la forabilité de la roche.The circuit 90 ensures the adjustment of the coefficient corresponding to the forshability of the rock.

Au premier cycle du régime d'essai, le circuit 94 de affineur 17 reçoit de la sortie 19 un signal représentati! de 1S-valeur approchée du coefficient aJus- table, fixée à partir du pupitre de commande 9. In the first cycle of the test regime, the refiner circuit 94 receives from the output 19 a signal representative of 1S-approximate value of the coefficient, fixed from the control panel 9.

Dans les cycles suivants, le signal du coefficient. In subsequent cycles, the signal of the coefficient.

ajustable est appliqué au circuit 94 de l'affineur 17 à partir de la sortie 23 de la mémoire 20. Le circuit 94 est en fait un amplificateur logarithmique utilisant deux amplificateurs opérationnels 123 et 132 et un couple de transistors n-p-n 129 et 131. Les transistors 129 et 131 fonctionnent à courants de collecteur différents.adjustable is applied to the circuit 94 of the refiner 17 from the output 23 of the memory 20. The circuit 94 is in fact a logarithmic amplifier using two operational amplifiers 123 and 132 and a pair of npn transistors 129 and 131. The transistors 129 and 131 operate at different collector currents.

Dans ce cas, la difference de potentiel base-émetteur est proportionnelle au logarithme du rapport des courants de collecteur des transistors 131 et 129. Le courant de collecteur du transistor 131 constitue le courant d'entréede l'amplificateur inverseur 132, aussi le courant de collecteur est-il variable avec le rapport du signal d'entrée représentatif du coefficient ajustable à la valeur ohmique de la résistance 133.Le courant de collecteur du transistor 129 est proportionnel au rapport de la tension de la source 144 à la valeur de la résistance 130, le potentiel de l'entrée non inverseuse de l1amplifi- cateur 123 étant proche de zéro, La tension base-émetteur, appliquée directement à l'entrée de 1'amplificateur 123 fonctionnant en amplificateur non inverseur dont le gain est égal à 1 plus le rapport des valeurs des résistances 127 et 126, est proportionnelle au logarithme du produit des rapports signal d'entrée/.valeur de la résistance 133 et valeur de la résistance 130/tension de la source d'alimentation 144.Aussi le signal caractéristique du coefficient ajustable, transmis par le circuit 94, apparattil à sa sortie sous forme d'un signal proportionnel au produit du gain de l'amplificateur opérationnel 123 par la tension base-émetteur.In this case, the base-emitter potential difference is proportional to the logarithm of the ratio of collector currents of transistors 131 and 129. The collector current of transistor 131 constitutes the input current of the inverting amplifier 132. the collector is variable with the ratio of the input signal representative of the coefficient adjustable to the resistance value of the resistor 133.The collector current of the transistor 129 is proportional to the ratio of the voltage of the source 144 to the value of the resistance 130, the potential of the non-inverting input of the amplifier 123 being close to zero, the base-emitter voltage applied directly to the input of the amplifier 123 operating as a non-inverting amplifier whose gain is equal to 1 plus the ratio of the values of the resistors 127 and 126 is proportional to the logarithm of the product of the signal input / value ratios of the resistor 133 and the value of the resistor 130. The characteristic signal of the adjustable coefficient, transmitted by the circuit 94, appears at its output in the form of a signal proportional to the product of the gain of the operational amplifier 123 by the voltage base-emitter.

Le circuit 94 fournit un signal sur le multipli- eur 114 où ce signal est multiplié par le signal en provenance de la sortie 19 du séquenceur d'entrée des données 16. Dans le multiplieur 114, sur un signal représentatif du coefficient ajustable, le transistor 148 (couple de transistors bipolaires 148 et 1.49) modifie sa résistance interne. Le courant de la source 154 change de chemin et un signal différentiel, proportionnel au produit du gain par le signal représentatif du coefficient ajustable, apparatt entre les collecteurs dudit couple de transistors. Le signal attaquant la deuxième entrée du multiplieur 114 est applique aux émetteurs des- transistors 148 et 149 et le courant à travers les résistances 150 à 151 s'en trouve modifié.Le gain du multiplieur 114est proportionnel à une constante multipliée par le rapport du signal sur la deuxième entrée du circuit 114 à la valeur de la résistance 155. Le signal à la sortie du multiplieur 114 est le produit des signaux entrants par une constante. Le signal de sortie du multiplieur 114 attaque l'amplificateur-additionneur 98, dont d'autres entrées reçoivent le signal de polarité correspondante de la porte 119, La polarité nécessaire du signal d'entrée de l'amplificateur 98 est assurée par la porte 119, qui assure la commutation appropriée, et par l'inverseur 101. The circuit 94 provides a signal on the multiplier 114 where this signal is multiplied by the signal from the output 19 of the data input sequencer 16. In the multiplier 114, on a signal representative of the adjustable coefficient, the transistor 148 (couple of bipolar transistors 148 and 1.49) modifies its internal resistance. The current of the source 154 changes its path and a differential signal, proportional to the product of the gain by the signal representative of the adjustable coefficient, appears between the collectors of said pair of transistors. The signal driving the second input of the multiplier 114 is applied to the transistors emitters 148 and 149 and the current through the resistors 150 to 151 is modified.The gain of the multiplier 114 is proportional to a constant multiplied by the signal ratio. on the second input of the circuit 114 to the value of the resistor 155. The signal at the output of the multiplier 114 is the product of the incoming signals by a constant. The output signal of multiplier 114 drives amplifier-adder 98, whose other inputs receive the corresponding polarity signal from gate 119. The necessary polarity of the input signal of amplifier 98 is provided by gate 119. which provides the appropriate switching, and by the inverter 101.

La porte 119 est conditionnée par l'amplifîcateur-addition- neur 99 qui reçoit des circuits logarithmiques 96 et 95 un signal représentatif de la moyenne des vitesses de forage, convenablement converti, en provenance de la sortie 18 du moyenneur 15, et un signal caractéristique de la vitesse de forage calculee, provenance de la sortie 93 du bloc 24.The gate 119 is conditioned by the amplifier-adder 99 which receives from the logarithmic circuits 96 and 95 a signal representative of the averaging of the appropriately converted drill speeds from the output 18 of the averager 15, and a characteristic signal the calculated drilling speed, from exit 93 of block 24.

La porte 119 reçoit à son entrée principale un signal du circuit diviseur 118 qui a pour dividende un signal qui est appliqué à l'amplificateur opérationnel 163 à travers la résistance 162 à partir du multiplieur 115, le diviseur étant un signal appliqué à l'-entrée du multiplieur 161 par 1'additionneur 100. Le signal à la sortie de l'ad?itionneur 100 est conditionné par u signal en provenance de la sortie 14 du capteur 7 de vitesse de rotation de l'outil et converti par les circuits 97 et 116
Dans ce cas, l'additionneur 100 reçoit à son autre entrée entrée un signal du circuit 94, converti par le multiplieur 117.
The gate 119 receives at its main input a signal of the divider circuit 118 which has a dividend signal which is applied to the operational amplifier 163 through the resistor 162 from the multiplier 115, the divider being a signal applied to the signal. input of the multiplier 161 by the adder 100. The signal at the output of the adenitor 100 is conditioned by a signal from the output 14 of the sensor 7 of the rotational speed of the tool and converted by the circuits 97 and 116
In this case, the adder 100 receives at its other input input a signal of the circuit 94, converted by the multiplier 117.

L'apparition du signal représentatif du coefficient ajusté de forabilité de la roche à la sortie 22 du circuit antilogarithmique 122 est conditionnée par le signal de sortie de l'additionneur 98. Ce signal constitue le signal de sortie du circuit 90 d'affinage du coefficient représentatif de la forabilité de la roche, Par analogie avec le circuit 90, dans le circuit 92 d'affinage du coefficient représentatif de la vitesse de rotation de l'outil au premierkcycle du régime d'essai, le signal représentatif de la valeur du coefficient ajustablç, fixéeàpartir du pupitre de commande 9, est.envoyé par la sortie 19 à l'additionneur 170.Dans les cycles suivants, le signal représentatif du coefficient ajustable va de la sortie 23 de la mémoire 20 à l'entrée de l'additionneur 170 (à la résistance d'entrée 174). En même temps que le signal représentatif du coefficient ajustable, une correction de la porte électronique 185 est appliquée à une entrée directement (la résistance d'entrée 176), et à l'autre résistance d'entrée (175)j à travers l'inverseur 16.  The appearance of the signal representative of the adjusted coefficient of rock dependability at the output 22 of the antilogarithmic circuit 122 is conditioned by the output signal of the adder 98. This signal constitutes the output signal of the coefficient-refining circuit 90. Representative of the rock forspring, By analogy with the circuit 90, in the circuit 92 for refining the coefficient representative of the rotational speed of the tool at the first cycle of the test speed, the signal representative of the value of the coefficient Adjustable, set from the control panel 9, is sent from the output 19 to the adder 170. In the following cycles, the signal representative of the adjustable coefficient goes from the output 23 of the memory 20 to the input of the adder 170 (to the input resistance 174). At the same time as the signal representative of the adjustable coefficient, a correction of the electronic gate 185 is applied to one input directly (the input resistance 176), and to the other input resistance (175) j through the inverter 16.

Dans ce cas, la perte électronique 185 reçoit à son entrée de commande un signal de l'additionneur 171 attaqué par un signal proportionnel à la vitesse moyennede forage en provenance de la sortie 18 du moyenneur 15 et par un signal proportionnel à la vitesse de forage calculée dans le cycle donné, issu de la sortie 93 du bloc 24. In this case, the electronic loss 185 receives at its control input a signal from the adder 171 driven by a signal proportional to the average drilling speed from the output 18 of the averager 15 and by a signal proportional to the drilling speed. calculated in the given cycle, from output 93 of block 24.

A l'entrée principale de la porte 185 il y a un signal en provenance du diviseur 192. - Le signal de dividende apparatt alors à la sortie du multiplieur 186. At the main entrance of the gate 185 there is a signal from the divider 192. The dividend signal then appears at the output of the multiplier 186.

Le multiplieur 186 reçoit à ses entrées un signal proportionnel à la. différence de la vitesse moyenne de forage et de la vitesse calculée de la sortie de 1'amplificateur 171 et un signal de la sortie 14 du capteur 7, converti par le circuit 168.The multiplier 186 receives at its inputs a signal proportional to the. difference of the average drilling speed and the calculated speed of the output of the amplifier 171 and a signal of the output 14 of the sensor 7, converted by the circuit 168.

Le rtle du signal du diviseur appliqué au circuit 192 est rempli par le signal de sortie de l'additionneur 172, qui reçoit à ses entrées les signaux de la sortie 14 du capteur 7 et de la sortie 91 du circuit 90 d'affinage du coefficient représentatif de la forabilité de la roche, convertis dans les circuits logarithmiques 168 et 169 respectifs et les multiplieurs 137 et 188. The ridge of the divider signal applied to the circuit 192 is filled by the output signal of the adder 172, which receives at its inputs the signals of the output 14 of the sensor 7 and the output 91 of the coefficient-refining circuit 90. representative of rock strength, converted into the respective logarithmic circuits 168 and 169 and the multipliers 137 and 188.

Le bloc 24 de contrle des valeurs de coefficients du modèle adaptatif reçoit de la sortie 23 de la mémoire 20 des signaux proportionnels aux coefficients ajustés qui attaquent le multiplieur 54 et le circuit exponentiel 53.Dans ce cas, le multiplieur 54 a à sa deuxième entre un signal provenant de la sortie 13 du capteur de charge 6, la deuxième entrée du circuit etonent:iel 53 étant attaquée par la sortie 14 du capteur 7 de vitesse de rotation de l'outil. Les signaux en provenance des sorties 60 et 61 du multiplieur 54 et du circuit
txponentiel 53 sont convertis à travers le multiplieur 55 qui délivre par sa sortie 62 un signal jouas le r8le de dividende au circuit diviseur 57.Le signal représentant le diviseur apparat à la sortie 63 de l'additionneur 59, qui reçoit à l'une de ses entrées la tension de polarisation de la source 68, et à son autre entrée, um signal du multiplieur 56 représentatif du produit de deux signaux, l'un provenant de la source 71 (la résistance 70 définit la valeur de la constante introduite), et l'autre, de la sortie 33 du formateur de signaux de commande 10. Le diviseur 57 fournit par sa sortie 72 un signal proportion- nel à la vitesse de forage calculée au comparateur 58 dont la deuxième entrée est attaquée par un signal issu de la sortie 13 du moyenneur numérique de vitesse de forage.En cas d'égalité entre les vitesse de forage calculée et moyenne, un signal du comparateur 58 pro-voque le changement de niveau aux sorties 27 de la porte 74.
The control block 24 of the coefficient values of the adaptive model receives from the output 23 of the memory 20 signals proportional to the adjusted coefficients which attack the multiplier 54 and the exponential circuit 53. In this case, the multiplier 54 has at its second between a signal from the output 13 of the load sensor 6, the second input of the circuitononent 53 being driven by the output 14 of the sensor 7 rotational speed of the tool. The signals coming from the outputs 60 and 61 of the multiplier 54 and the circuit
The signal 53 representing the divider appears at the output 63 of the adder 59, which receives at one of its inputs the bias voltage of the source 68, and at its other input, a signal of the multiplier 56 representative of the product of two signals, one from the source 71 (the resistor 70 defines the value of the introduced constant), and the other, output 33 of the control signal trainer 10. The divider 57 provides at its output 72 a signal proportional to the drilling speed calculated at the comparator 58 whose second input is driven by a signal from the output 13 of the digital drilling rate averager. In the case of equality between the calculated and average drilling speeds, a signal from the comparator 58 proevokes the level change to the outlets 27 of the gate 74.

Les deux voies du bloc Do de dét?rmînation du type d'asservissement de l'outil (voie d'asservissement de l'outil en fonction de l'usure de ses paliers et voies dtasserv-ssement de l'outil en fonction de l'usure de ses dents) fonctionnent sumultanément. La voie d'asservisse- ment de l'outil en fonction de l'usure de ses -paliers reçoit de la sortie 213 du pupitre de commande 9 un signal représentatif de la constante caractéristique de l'usure des paliers de l'outil ; en même temps que le signal de constante, le diviseur 223 reçoit un signal de la sortie 14 du capteur 7, car?.ctériStique de la vitesse de rotation de l'outil et faisant fonction de d,vidende. Le diviseur délivre un signal au multiplieur 225, qui reçoit i sa deuxième entre un signal de la sortie 13 du capteur de charge 6, transformé à travers 11 élément non linéaire 224. The two channels of the block C of deterrnment of the type of servo-control of the tool (servo-control path of the tool as a function of the wear of its bearings and of the servo-sservement of the tool according to the wear of his teeth) work together. The servo path of the tool according to the wear of its -paliers receives from the output 213 of the control panel 9 a signal representative of the constant characteristic of the wear of the bearings of the tool; at the same time as the constant signal, the divider 223 receives a signal from the output 14 of the sensor 7, because it is a device of the rotational speed of the tool and acts as a drain. The divider delivers a signal to the multiplier 225, which receives its second between a signal of the output 13 of the load sensor 6, transformed through the non-linear element 224.

Le multiplieur 225 fournit le produit des deux signaux au circuit de commutation 221. Le circuit de commutation 221 constitue la sortie de la voie. - La validation du circuit 221 s'effectue par un signal de la sortie 212 de l'horloge 12. Sil y- a à la sortie 212 un signal, le circuit 221 (idem pour le circuit 222) fait l'in;bdgra- tion du signal d'entrée venant du multiplieur 225. L'in- tégration s'effectue par un intégrateur (pour la voie d'asservissement de l'outil en fonction de l'usure de ses paliers, par l'amplificateur 240). En cas de disparition du signal à l'entrée de commande du circuit 221, son signal- de sortie s'annule et le circuit 221 reprend l'intégration du signal -d'entrée.  The multiplier 225 supplies the product of the two signals to the switching circuit 221. The switching circuit 221 constitutes the output of the channel. - The validation of the circuit 221 is effected by a signal from the output 212 of the clock 12. If there is a signal at the output 212, the circuit 221 (same for the circuit 222) makes the in; bdgra- The integration of the input signal from the multiplier 225. The integration is carried out by an integrator (for the servo path of the tool according to the wear of its bearings, by the amplifier 240). If the signal at the control input of the circuit 221 disappears, its output signal is canceled and the circuit 221 resumes the integration of the input signal.

Le seconde voie reçoit de-la sortie 14 du capteur 7 un signal proportionnel à la vitesse de rotation de l'outil qui, après avoir été traité par3es circuits 227 et 228, arrive à l'additionneur 229. L'addition dans l'additionneur 229 s'effectue compte tenu des gains par entrée respectifs. The second channel receives from the output 14 of the sensor 7 a signal proportional to the speed of rotation of the tool which, after having been processed by the circuits 227 and 228, reaches the adder 229. The addition in the adder 229 takes into account the respective gains per entry.

L'additionneur 229 délivre un signal au multiplieur 230, qui reçoit également un signal de la sortie 213 du pupitre de commande 9, Le signal appliqué par le multiplieur 230 à l'entrée du diviseur- 231 est le dividende. Le divi seur 231 a dans ce cas, à sa deuxième entrée, un signal enyovenance du multiplieur 234 desdeux signaux, l'un provenant de l'additionneur 233,et l t autre, de l'additionneur 236. The adder 229 delivers a signal to the multiplier 230, which also receives a signal from the output 213 of the control panel 9. The signal applied by the multiplier 230 to the input of the divider-231 is the dividend. In this case, the divider 231 has, at its second input, an enyovenance signal from the multiplier 234 of the two signals, one from the adder 233 and the other from the adder 236.

L'émission du signal par l.'additionneur 233 est conditionnée par le signal de sortie du multiplieur de deux signaux, celui fourni par la sortie 13 du capteur de charge 6 et celui délivré par la sortie 213 du pupitre de commande 9 qui fait la somme avec le signal issu de l'autre sortie du pupitre 9. The emission of the signal by the adder 233 is conditioned by the output signal of the multiplier of two signals, that supplied by the output 13 of the load sensor 6 and that delivered by the output 213 of the control panel 9 which makes the sum with the signal coming from the other output of the desk 9.

Le signal représntatif du deuxième facteur multiplicatif qui est appliqué au multiplieur 234 est la somme du signal de constante, fourni par la résistance 237, et des signaux en provenance de la sortie 213 et de la sortie 33 renseignant sur l'usure en cours des dents de l'outil. Le signal de sortie du diviseur 231 est transmis par- l'intermédiaire du circuit de commutation 222 (qui a le mame comportement que le circuit 221) à l'une des entrées du comparateur 248 à circuit de commutation, son autre entrée recevant un signal proportionnel à la valeur d'asservissement de l'outil en fonction de l'usure de ses paliers. The representative signal of the second multiplying factor which is applied to the multiplier 234 is the sum of the constant signal, supplied by the resistor 237, and signals coming from the output 213 and the output 33 giving information on the current wear of the teeth. of the tool. The output signal of the divider 231 is transmitted through the switching circuit 222 (which has the same behavior as the circuit 221) to one of the inputs of the switching circuit comparator 248, its other input receiving a signal proportional to the servo value of the tool according to the wear of its bearings.

Aux sorties du comparateur 247 à circuit de commutation, le signal varie en fonction du rapport des signaux appliqués à son entrée par la voie-d'asservissement de-l'outil en fonction de l'usure de ses paliers et de la voie d'asservissement de ltoutil en fonction de l'usure de ses dents. At the outputs of the comparator 247 with a switching circuit, the signal varies as a function of the ratio of the signals applied to its input by the servo-control channel of the tool as a function of the wear of its bearings and the path of the enslavement of the whole depending on the wear of his teeth.

Le formateur 37 de la valeur d'usure en cours des paliers de l'outil (idem pour le formateur 3 & de la valeur d'usure en cours des dents de l'outil) est déclenché par un signal envoyé .au circuit 221 parla sortie 41 du bloc 36 qui, après avoir traversé la porte 214 conditionnée par le signal de sortie 212 de l'horloge 12, est appliqué à l'intégrateur 217 utilisant un inverseur. The trainer 37 of the current wear value of the bearings of the tool (idem for the trainer 3 & of the current wear value of the teeth of the tool) is triggered by a signal sent to the circuit 221. output 41 of the block 36 which, after passing through the gate 214 conditioned by the output signal 212 of the clock 12, is applied to the integrator 217 using an inverter.

L'intégratlon du signal représentatif de l'usure en coursdes paliers dure ie-temps-de la conduction de la porte 214.  The integratlon of the signal representative of the wear during the bearings lasts ie-time-of the conduction of the door 214.

L'inverseur 220 transfère le signal à ltoptimiseur 210 qui reçoit des sorties 213 du pupitre de commande 9 les signaux correspondants aux constantes servant à optimiser les signaux de commande. En mEme temps, ltoptimiseur 210 reçoit du bloc 40 les signaux représentatifs des coeffi- cients ajustés. L'optimiseur 210 définit les signaux de commande optimaux compte tenu du fait que l'usure admissible des paliers de l'outil au cours du forage sera antérieure à celle de ses dents. The inverter 220 transfers the signal to the optimizer 210 which receives from the outputs 213 of the control panel 9 the signals corresponding to the constants used to optimize the control signals. At the same time, the optimizer 210 receives from block 40 the signals representative of the adjusted coefficients. The optimizer 210 defines the optimal control signals considering that the allowable wear of the bearings of the tool during drilling will be earlier than that of its teeth.

Les consignes optimales servant à a-sservir l'outil en fonction de l'usure de ses paliers apparaissent aux sorties 35 de ltoptimiseur 210-dès aucun nouveau signal est fourni par le formateur 37 de la valeur d'usure en cours des paliers de ltoutil. The optimal instructions for servicing the tool according to the wear of its bearings appear at the outputs 35 of the optimizer 210-since no new signal is provided by the trainer 37 of the current wear value of the bearings of the whole .

La formation des consignes optimales servant à asservir l'outil en fonction de l'usure de ses dents se -N fait par le formateur 37-. d'une manière analogue. Suivant le signal en provenance du bloc 36 de détermination du type d'asservissement de ltoutil, les actionneurs 4 reçoivent les signaux de commande optimaux des portes électroniques 43 et ou Z.  The formation of the optimal instructions for servoing the tool according to the wear of its teeth is done by the trainer 37-. in a similar way. According to the signal coming from the block 36 for determining the type of enslavement of the whole, the actuators 4 receive the optimal control signals from the electronic gates 43 and / or Z.

La présente invention permet d'améliorer l'efficacité du forage, des puits profonds notamment, par la recherche des régimes de forage optimaux pour chaque terrain à forer ainsi que par un emploi judicieux du potentiel de l'outil.  The present invention makes it possible to improve the efficiency of the drilling, deep wells in particular, by finding the optimal drilling speeds for each ground to be drilled as well as by a judicious use of the potential of the tool.

Claims (20)

R E V E N D.I C A T I O N SR E V E N D.I C AT IO N S 1. Procédé de commande d'un processus de foage du sol, du type reposant sur l'utilisation d'un modèle adaptatif du processus de forage et consistant en ce qu'il utilise deux régimes de commande : un régime d'essai des roches à forer et un régime de forage proprement dit, qu'au régime d'essai des roches, qui est à plusieurs cycles, on spécifie dans chaque cycle les valeurs des grandeurs réglées du forage on mesure la vitesse de forage correspondant aux valeurs de consigne , et, le dernier cycle terminé, on élabore les signaux de commande à appliquer aux actionneurs respectifs de l'installation de forage, on exploite les résultats du régime d'essai pour former les signaux de commande destinés à la conduite du régime de forage proprement dit et le signal de transition du régime d'essai au régime de forage proprement dit, et qu'en cas de discordance entre les grandeurs réglées et spécifiées, on passe à nouveau du régime de forage proprement dit au régime d'essai, ledit procédé étant caractérisé en ce que, dans le premier cycle d'essai, on détermine la vitesse de forage à partir des valeurs de consigne, des grandeurs réglées et des valeurs approchées des coefficients ajustables du modèle adaptatif, qu on compare la vitesse de forage ainsi obtenue à la valeur de la vitesse de forage mesurée dans un cycle donné, qu'en fonction des résultats de la comparaison on forme les valeurs corrigées des coefficients ajustables respectifs du modèle adaptatif servant à rapprocher au plus près de leurs valeurs optimales les signaux de commande constituant les consignes qui conditionnent l'influence sur l'outil au cycle suivant du régime d'essai, que dans chaque cycle suivant on utilise, pour définir les signaux de commande, les coefficients ajustés au cycle précédent, les signaux de commande se rapprochant alors de cycle en cycle de leurs valeurs optimales spécifiques aux conditions de forage données, et que le signal de commande-formé dans deux cycles consc-cutifs où la vitesse mesurée coïncide avec la vitesse calcule constitue celui qui sera au régime de forage propronent dit. A method of controlling a soil foaming process, of the type based on the use of an adaptive model of the drilling process and consisting of two control regimes: a test regime of the rocks to be drilled and a drilling regime itself, that the test regime of the rocks, which is several cycles, is specified in each cycle the values of the calibrated values of the borehole is measured the drilling speed corresponding to the set values, and, at the last completed cycle, the control signals to be applied to the respective actuators of the drilling rig are developed, the results of the test regime are used to form the control signals for driving the actual drilling regime. and the transition signal from the test speed to the actual drilling speed, and in the event of a discrepancy between the adjusted and specified quantities, the drilling regime itself is again switched to the test regime. i, said method being characterized in that, in the first test cycle, the drilling speed is determined from the set values, the adjusted magnitudes and the approximate values of the adjustable coefficients of the adaptive model, which is compared with the speed of drilling thus obtained at the value of the drilling speed measured in a given cycle, that as a function of the results of the comparison, the corrected values of the respective adjustable coefficients of the adaptive model serving to bring closer to their optimum values the control signals constituting the instructions which condition the influence on the tool at the next cycle of the test speed, that in each subsequent cycle the coefficients adjusted to the preceding cycle are used to define the control signals, the control signals then approaching from cycle to cycle their optimum values specific to the given drilling conditions, and that the control signal-fo in two conscious cycles where the measured velocity coincides with the velocity computed constitutes that which will be at the rate of drilling. 2. Procéda selon la revendication 1, caractérisé en ce que le modèle adaptatif du processus de forage est établi à partir du système d'équations suivant Method according to claim 1, characterized in that the adaptive model of the drilling process is established from the following system of equations
Figure img00460001
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où N est le numéro du cycle where N is the cycle number V(N) est la valeur calculée de la vitesse de forage V (N) is the calculated value of the drilling speed dans le Nème -cycle in the Nth -cycle Ki,Kj sont les coefficients ajustables du modèle Ki, Kj are the adjustable coefficients of the model adaptatif correspondant aux grandeurs réglées;; adaptive corresponding to the adjusted quantities; Xi,Xj sont les valeurs des grandeurs réglantes -  Xi, Xj are the values of the regulating quantities - i, j sont les numéros des grandeurs réglées, les valeurs corrigées des coelficients ajustables respectifs étant déterminees par les formules i, j are the numbers of the adjusted quantities, the corrected values of the respective adjustable coelficients being determined by the formulas
Figure img00460002
Figure img00460002
où V est ia valeur mesurée de la vitesse de forage where V is the measured value of the drilling speed O( est un coefficient dont la valeur dépend de ia O (is a coefficient whose value depends on ia différence entre la vitesse de forage mesurée et la difference between the measured drilling speed and the vitesse de forage calculée. calculated drilling speed.
3.. Procédé.selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les signaux de commande au régime de forage proprement dit varient par 3paliers au cours du forage, la périodicité et le degré de variation des signaux étant déterminés à l'aide du modèle adaptatif de manière que les signaux restent proches de.s signaux optimaux compte tenu de l'usure des dents et des paliers de l'outil au cours du forage. 3. Method according to one of claims 1 and 2, characterized in that the control signals at the drilling rate itself vary by 3paliers during drilling, the periodicity and the degree of variation of the signals being determined at 1 using the adaptive model so that the signals remain close to optimal signals given the wear of the teeth and bearings of the tool during drilling. 4. Procédé selon l'une des revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce qu'en vue d'ajuster les coefficients du modèle adaptatif au régime de forage proprement dit on les définit en conformité avec les signaux de commande prescrits et les valeurs de la vitesse de forage considérées. 4. Method according to one of claims 1, 2 and 3, characterized in that in order to adjust the coefficients of the adaptive model drilling regime itself is defined in accordance with the prescribed control signals and values the drilling speed considered. 5. Procédé selon l'une des revendications 1, 2, 3 et 4, caractérisé en ce que, si la vitesse de forage subit une forte variation par rapport à celle calculée, on abandonne le régime de forage proprement dit pour reprendre le régime d'essai, et que, dans ce cas, les coefficients du modèle adaptatif obtenus à la fin du régime de forage proprement dit sont adoptés comme valeurs initiales des coefficients ajustables du premier cycle du régime du nouvel essai. 5. Method according to one of claims 1, 2, 3 and 4, characterized in that, if the drilling speed undergoes a large variation compared to that calculated, the drilling regime itself is abandoned to resume the operating regime. In this case, the coefficients of the adaptive model obtained at the end of the actual drilling regime are adopted as the initial values of the adjustable coefficients of the first cycle of the new test regime. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le rôle de grandeurs réglées est rempli par la charge sur l'outil et sa vitesse de- rotation. 6. Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the role of regulated variables is filled by the load on the tool and its speed of rotation. 7.Dispositif de commande pour la mise en oeuvre, du procédé selon la revendication 1, du type comportant un pupitre de cpmmande d'un processus de forage du sol, connecté à travers un convertisseur -numérique-analogique aux actionneurs de l'installation de forage, un capteur de la vitesse de forage, un capteur de la charge sur l'outil, un capteur de la vitesse de rotation de l'outil, un ordinateur porteur d'un modèle adaptatif du processus de forage, relié au capteur de la charge sur. l'outil et au capteur de la vitesse de rotation de l'outil, au capteur de vitesse de forage et au pupitre de commande et doté d'un formateur de signaux de commande optimaux qui a sa sortie reliée aux entrées du convertisseur numérique analogique, et ses entrées, aux sorties respectives d'une horloge et des capteurs de charge sur l'outil et de sa vitesse de rotation, un bloc de contrôle des veleurs des coefficients du modèle adaptatif relié à un ordinateur, l'horloge étant reliée, elle aussi, au pupitre de commande, ledit dispositif étant caractérisé en ce' qu'il comprend un moyenneur numérique de la vitesse de forage (15) qui a ses entrées reliées aux capteurs (6) et (7) de la charge sur l'outil et de sa vitesse de rotation, au capteur de la vitesse de forage (5) et à la sortie de l'horloge (12), que l'ordinateur comportant un modèle adaptatif du processus de forage comprend un séquenceur ( d'entrée des données en provenance du pupitre de commande (9), dont les entrées sont reliées audit pupitre, un affineur (17) des coefficients dudit modèle adaptatif, qui a ses entrées reliées à la sortie du moyenneur numérique (15) et aux sorties du séquenceur (16) d'entrée des données, une première mémoire (20) qui a ses entrées reliées aux sorties de l'affineur de coefficient (17), et ses sorties, aux entrées de ce dernier et aux entrées du bloc (24) de contrôle des valeurs des coefficients du modèle adaptatif, une deuxième mémoire (21) dont les entrées sont' reliées à travers un'bloc de transmission des données (25) aux sorties respectives de la première mémoire (20), un formateur (26) des régimes de forage qui a ses entrées reliées aux sorties du bloc (24) de contrôle des valeurs de coefficients, et ses sorties, à l'entrée du, bloc de transmission des données (25), et un correcteur (29) des coefficients du modèle adaptatif, qui a ses entrées reliées aux sorties de la deuxième mémoire (21) et du formateur (26) des régimes de forage, et ses sorties, aux entrées respectives du formateur (10) de signaux de commande optimaux. 7. Control device for the implementation of the method according to claim 1, of the type comprising a control panel of a ground drilling process, connected through a converter-digital-analog to the actuators of the installation of drilling, a drill speed sensor, a load sensor on the tool, a tool rotation speed sensor, a computer carrying an adaptive model of the drilling process, connected to the sensor of the drill, charge on. the tool and the tool speed sensor, the drilling speed sensor and the control panel and having an optimal control signal formatter which has its output connected to the inputs of the digital converter, and its inputs, at the respective outputs of a clock and load sensors on the tool and its rotational speed, a coefficient control block of the coefficients of the adaptive model connected to a computer, the clock being connected, it also, at the control panel, said device being characterized in that it comprises a digital averager of the drilling speed (15) which has its inputs connected to the sensors (6) and (7) of the load on the tool and its rotational speed, at the drilling speed sensor (5) and at the output of the clock (12), that the computer having an adaptive model of the drilling process comprises a sequencer (data input from the control panel (9), whose e Ntrées are connected to said desk, a refiner (17) coefficients of said adaptive model, which has its inputs connected to the output of the digital averager (15) and the outputs of the data input sequencer (16), a first memory (20) ) having its inputs connected to the outputs of the coefficient refiner (17), and its outputs, to the inputs of the latter and to the inputs of the block of control (24) of the values of the coefficients of the adaptive model, a second memory (21) ) whose inputs are connected through a data transmission block (25) to the respective outputs of the first memory (20), a drill regime trainer (26) which has its inputs connected to the outputs of the block (24). ) of control of the coefficient values, and its outputs, at the input of the data transmission block (25), and a corrector (29) of the coefficients of the adaptive model, which has its inputs connected to the outputs of the second memory (21) and the trainer (26) of the regimes drilling, and outputs, to the formatter respective inputs (10) of optimal control signals. 8 Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que son formateur de signaux de commande optimaux comporte : un bloc de' détermination du type d'as.érvissement de l'outil, qui a un groupe d'entrées reliées aux sorties de l'horloge et des capteurs de la charge sur ltoutil et de sa vitesse de rotation, un autre groupe d'entrées étant reliées aux sorties du pupitre de commande, un bloc de calcul des valeurs de consigne optimales servant à asservir l'outil en fonction l'usure de ses paliers et dont les entres sont reliées à la sortie du bloc de détermination du type d'asservisw sement de l'outil, à la sortie de l'horloge, au pupitre de commande, aux sorties du correcteur de coe44icients et à la sortie du bloc de contrle des valeurs des coef- ficients aJustables, un bloc de calcul des valeurs de consigne optimales servant à asservir l'outil en fonction de l'usure de ses dents et dont les entrées sont reliées 'à la sortie du bloc cze détermination du type d'asservissement de l'outil, à la sortie du pupitre de commande, aux sorties du correcteur de coefficients et à la sortie du bloc de contrôle des valeurs des coefficients, un circuit de commutation composé de deux groupes de portes dont chacun est relié respectivement aux. sorties des blocs de calcul des valeurs de consigne optimales servant à asservir l'outil en fonction de l'usure de ses paliers et en fonction de l'usure de ses dents, et à travers le circuit ET respectif, aux sorties du bloc de détermination du type d'asservissement de l'outil et à l'horloge, et deux additionneurs dont les entrées sont reliées aux sorties de deux groupes de portes, les sorties desdits additionneurs constituant les sorties du formateur de signaux de commande optimaux délivrant les signaux de commande aux actionneurs de l'installation de forage. 8 Apparatus according to claim 7, characterized in that its trainer of optimal control signals comprises: a unit of determination of the type of as.érvissement of the tool, which has a group of inputs connected to the outputs of the clock and sensors of the load on the whole and its speed of rotation, another group of inputs being connected to the outputs of the control panel, a block of calculation of the optimal setpoints used to enslave the tool according to the wear of its bearings and whose inputs are connected to the output of the block of determination of the type of enslaving of the tool, the exit of the clock, the control console, the outputs of the correcteur de coe44icients and the output of the control block of the values of the coefficients aJustables, a block of computation of optimal setpoints serving to enslave the tool according to the wear of its teeth and whose inputs are connected to the output of the block cze determining the type of ass actuation of the tool, at the output of the control panel, the outputs of the coefficient corrector and the output of the control block of the values of the coefficients, a switching circuit composed of two groups of doors each of which is respectively connected to the. outputs from the calculation blocks optimal setpoint values to control the tool according to the wear of its bearings and the wear of its teeth, and through the respective ET circuit, to the outputs of the determination block the type of control of the tool and the clock, and two adders whose inputs are connected to the outputs of two groups of doors, the outputs of said adders constituting the outputs of the trainer of optimal control signals delivering the control signals to the actuators of the drilling rig. 9. Dispositif selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que son bloc de contrôle des valeurs des coefficients du modèle adaptatif comprend un circuit exponentiel dont les entrées sont reliées au capteur de la vitesse-de rotation de l'outil et à la sortie respective de la première mémoire, un premier multin ieur dont les entrées sont reliées au capteur de charge sur l'outil et à la sortie respective e la première meȯire, un deuxième multiplieur qui a ses entrées reliées à la sortie du premier multiplieur et à la sortie du circuit exponentiel, et sa sortie, à l'une des entrées d'un diviseur dont l'autre entrée est reliée à la sortie de l'additionneur qui a l'une de ses entrées reliée à travers une résistance variable à une source de tension de décalage, et son autre entrée, à travers un troisième multiplieur, à la sortie respective du formateur de signaux de commande optimaux, la sortie du diviseur étant reliée à l'entrée respective de l'affineur de coefficients et à l'entréè d'un comparateur qui a son autre entrée reliée à la sortie du moyenneur numérique de la vitesse de forage, sa sortie étant reliée à travers une porte à l'entrée respective du formateur de régimes de forage. 9. Device according to one of claims 7 and 8, characterized in that its control block of the values of the coefficients of the adaptive model comprises an exponential circuit whose inputs are connected to the speed sensor of rotation of the tool and at the respective output of the first memory, a first multinactor whose inputs are connected to the load sensor on the tool and to the respective output e the first meȯire, a second multiplier which has its inputs connected to the output of the first multiplier and at the output of the exponential circuit, and its output, to one of the inputs of a divider whose other input is connected to the output of the adder which has one of its inputs connected through a variable resistor to a source of offset voltage, and its other input, through a third multiplier, to the respective output of the optimal control signal former, the output of the divider being connected to the respective input of e the coefficient refiner and the input of a comparator which has its other input connected to the output of the numerical averager of the drilling speed, its output being connected through a gate at the respective input of the regime trainer drilling. 10. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que son séquenceur d'entrée des données en provenance du pupitre-de commande du dispositif comprend un groupe de portes électroniques, l'entréede chacune desdites portes étant reliée au commutateur de code respectif du pupitre de commande, l'entrée de commande de chaque porte étant réunie à un interrupteur respectif, ainsi que des convertisseurs code-valeur analogique reliés aux portes électroniques respectives. 10. Device according to one of claims 7 to 9, characterized in that its input sequencer data from the control panel of the device comprises a group of electronic doors, the entryde each of said doors being connected to the switch respective code of the control panel, the control input of each door being connected to a respective switch, and analog code-value converters connected to the respective electronic doors. 11. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que son correcteur de coefficients du modèle adaptatif compte un groupe de portes électroniques dotées d'une entrée de commande multple et placées à l'entrée d'un formateur de correction ÇaPposé d'un circuit de mémoire et d'un circuit de traitement du signal dont les sorties forment les sorties de l'ensemble du correcteur de coefficients du modèle adaptatif. 11. Device according to one of claims 7 to 10, characterized in that its coefficient corrector of the adaptive model has a group of electronic gates with a multple control input and placed at the input of a correction formatter It consists of a memory circuit and a signal processing circuit whose outputs form the outputs of the set of coefficients corrector of the adaptive model. 12. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 11, caractérisé en ce que son affineur de coefficients du modèle adaptatif comporte un circuit d'affinage du coefficient représentatif de la forabilité de la roche, auquel est relié un circuit d'affinage du coefficient caractéristique de la vitesse de rotation de l'outil, chacun desdits circuits recevant à ses entrées des signaux du séquenceur d'entrée des données et de la première mémoire qui renseignent sur la valeur des co?ffîcients du modèle adaptatif au cycle précédent, ainsi~ que du moyenneur numérique de la vitesse de forage et du blo de contrble des valeurs des coefficients ajustables. 12. Device according to one of claims 7 to 11, characterized in that its coefficients refiner of the adaptive model comprises a refining circuit of the coefficient representative of the forspring of the rock, to which is connected a coefficient refining circuit characteristic of the speed of rotation of the tool, each of said circuits receiving at its inputs signals from the data input sequencer and the first memory which provide information on the value of the adaptive model coefficients to the previous cycle, thus ~ only numerical averager of the drilling speed and control blo of the values of the adjustable coefficients. 13. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 12, caractérisé en ce que son moyenneur numérique de la vitesse de forage comprend un circuit de comparaison et de lecture du signal représentatif de la vitesse de forage suivant son enveloppe, dont la sortie est reliée à une porte électronique qui a son entrée de commande reliée à la sortie de l'horloge et qui délivre un signal déclenchant la transmission du signal caractéristique de la valeur moyenne de la vitesse de forage. 13. Device according to one of claims 7 to 12, characterized in that its numerical averager of the drilling speed comprises a circuit for comparing and reading the signal representative of the drilling speed according to its envelope, the output of which is connected. an electronic gate which has its control input connected to the output of the clock and which delivers a signal triggering the transmission of the signal characteristic of the average value of the drilling speed. 14. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 13, caractérisé en ce que son formateur de régimes de forage comporte un circuit OU dont les entrées constituant les entrées de l'ensemble du formateur sont reliées aux sorties respectives du bloc de contrôle des valeurs de coefficients du modèle adaptatif, un premier circuit ET dont les entrées sont reliées aux sorties respectives du bloc de contrtle des valeurs des coefficients et un deuxième circuit ET qui a l'une de ses entrées réunie à l'une des entrées du circuit OU, et son autre entrée, à la sortie du premier circuit ET, les sorties du circuit CUetdudeuxième circuit ET constituant les sorties de l'ensemble du formateur. 14. Device according to one of claims 7 to 13, characterized in that its drilling regime former comprises an OR circuit whose inputs constituting the inputs of the entire trainer are connected to the respective outputs of the value control block of coefficients of the adaptive model, a first AND circuit whose inputs are connected to the respective outputs of the control block of the values of the coefficients and a second AND circuit which has one of its inputs joined to one of the inputs of the OR circuit, and its other input, at the output of the first circuit AND, the outputs of the circuit CU and the second AND circuit constituting the outputs of the entire trainer. 15. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 14, caractérisé en ce que son bloc de transmission des données est constitué par un ensemble de portes permettant d'inscrire dans la deuxième mémoire les valeurs ajustées des coefficients du modèle adaptatif. 15. Device according to one of claims 7 to 14, characterized in that its data transmission block is constituted by a set of doors for entering in the second memory the adjusted values of the coefficients of the adaptive model. 16. Dispositif selon la revendication 8 et l'une des revendications 9 à 15, caractérisé en ce que son bloc de calcul des valeurs de consigne optimales suant à asservir l'outil en fonction de l'usure de ses paliers comporte un opti;r,iseur dont l'une des entrées est reliée à un formateur de la valeur d'usure en cours des paliers de l'outil, qui a ses entrées réunies à l'horloge et à la sortie du bloc de détermination du type d'asservissement du trépan, que l'optimiseur fournit des signaux représentatifs des consignes optimales de la charge sur l'outil- et de sa vitesse de rotation en conformité avec l'usure en cours des paliers de l'outil. 16. Device according to claim 8 and one of claims 9 to 15, characterized in that its block of calculating optimal setpoints suave to enslave the tool according to the wear of its bearings comprises an opti; , whose one of the inputs is connected to a trainer of the current wear value of the bearings of the tool, which has its inputs connected to the clock and the output of the block of determination of the type of servo of the bit, that the optimizer provides signals representative of the optimal setpoints of the load on the tool- and its speed of rotation in accordance with the wear in progress of the bearings of the tool. 17. Dispositif selon la revendication 8 et l'une des revendications 9 à 16, caractérisé en ce que son bloc' de calcul des valeurs de consigne optimales servant à asservir l'outil en fonction de l'usure de ses dents comprend un formateur de la valeur d'usure en cours des dents de l'outil, qui a ses entrées reliées à l'horloge et à la sortie du bloc de détermination du type d'asservissement de l'outil, et un optimiseur relié à la-sortie du formateur de la valeur d'usure en cours des dents de l'outil, qui fournit des signaux representatifs des consignes optimales de la charge sur l'outil et de sa vitesse- de rotation en conformité avec l'usure en loure des dents de l'outil. 17. Device according to claim 8 and one of claims 9 to 16, characterized in that its block for calculating optimal set values for servocontrolling the tool according to the wear of its teeth comprises a trainer of the current wear value of the teeth of the tool, which has its inputs connected to the clock and to the output of the block for determining the type of control of the tool, and an optimizer connected to the output of the trainer of the current wear value of the teeth of the tool, which provides signals representative of the optimal setpoints of the load on the tool and its rotation speed in accordance with the wear of the teeth of the tool. 'tool. 18. Dispositif selon la revendication 8 et lune des revendications 9 à 17, caractérisé en ce que son bloc de détermination du type d'asservissement de l'outil comporte deux voies et que chaque vole-- est reliée à l'entrée d'un circuit de commutation distinct, 11 autre entrée de chaque voie étant reliée à 1" horloge, que la première voie comporte un premier diviseur dont les entrées sont reliées au capteur de la vitesse de rotation de l'outil et au pupitre de commande, et un élément non, linéaire qui a son entrée reliée au capteur de la charge sur l'outil, leurs sorties étant reliées aux entrées du premier multiplieur placé à l'entrée du commutateur de ladite voie, que la seconde voie comporte deux multiplieurs en série, que le premier multîplieur a ses deux entrées, et le deuxième multiplieur, sa seule entrée, reliées au capteur de vitesse de rotation de ltoutil, que la sortie du deuxième -multiplieur est reliée à travers le premier additionneur et le deuxième multiplieur, relié à la sortie du premier additionneur, à une première entrée du deuxième diviseur dont une autre entrée est réunie à travers un troisième multiplieur au deuxième additionneur qui a l'une de ses entrées reliée au pupitre de commande, et sa deuxième entrée, à la sortie d'un quatrième multiplieur dont les entrées sont reliées au capteur de charge sur l'outil et au pupitre de commande, un troisième addWtion- neur qui reçoit à l'une de ses entrées la tension de polarisation, son autre entrée étant reliée à la sortie d'un cinquième multiplieur dont les entrées sont reliées au pupitre de commande et à la sortie du formateur de signaux de commande optimaux, que la deuxième entrée du deuxième multiplieur est reliée au pupitre de commande, la deuxième entrée du premier additionneur étant reliée au capteur de vitesse. 18. Device according to claim 8 and one of claims 9 to 17, characterized in that its block for determining the type of control of the tool comprises two channels and that each vole-- is connected to the input of a separate switching circuit, 11 other input of each channel being connected to 1 "clock, the first channel comprises a first divider whose inputs are connected to the sensor of the speed of rotation of the tool and the control panel, and a non-linear element which has its input connected to the load sensor on the tool, their outputs being connected to the inputs of the first multiplier placed at the input of the switch of said channel, the second channel comprises two serial multipliers, that the first multiplier has its two inputs, and the second multiplier, its only input, connected to the rotational speed sensor of the whole, that the output of the second-multiplier is connected through the first adder and the e second multiplier, connected to the output of the first adder, to a first input of the second divider of which another input is joined through a third multiplier to the second adder which has one of its inputs connected to the control panel, and its second input, at the output of a fourth multiplier whose inputs are connected to the load sensor on the tool and the control panel, a third addWrener which receives at one of its inputs the bias voltage, its other input being connected to the output of a fifth multiplier whose inputs are connected to the control panel and the output of the trainer of optimal control signals, that the second input of the second multiplier is connected to the control panel, the second input of the first adder being connected to the speed sensor. 19. Dispositif selon la revendication 12 et l'une des revendications 8 à Il et 13 à.18, caractérisé en ce que le circuit d'affinage du coefficient représentatifde la forabilité de la roche comporte un premier circuit logarithmique, placé à la sortie de la première mémoire et relié à travers le premier multiplieur à la première entrée du premier additionneur, un deuxième circuit logarithmique relié à la sortie du bloc de contrôle, un troisième circuit logarithmique placé à la sortie du moyenneur numérique de la vitesse de forage et un quatrième circuit logarithmique raccordé au capteur de la vitesse de rotation de l'outil, que les deuxième et troisième circuits logarithmiques sont reliés aux entrées du deuxième additionneur relié à une porte qui a ses entrées, l'une inverseuse et l'autre non inverseuse, reliées aux entrées du premier additionneur, que le quatrième circuit logarithmique est relié à travers le deuxième multiplieur et le troisième additionneur à la première entrée du diviseur dont la dewribme entrée est reliée à travers le troisième multiplieur à la sortie du premier circuit logarithmique, sa sortie étant reliée à l'entrée d'une porte, la deuxième entrée du troisième multiplieur étant reliée directement, et la deuxième entrée du troisième additionneur, à - travers le quatrième multiplieur, à la sortie du premier circuit logarithmique, et que la sortie du premier additionneur est réunie à l'entrée' d'un circuit antilogarithmique dont la sortie constitue la- sortie de ensemble du circuit d'affinage du coefficient. 19. Apparatus according to claim 12 and one of claims 8 to 11 and 13 to 18, characterized in that the refinement circuit of the coefficient representativeof the rock's forsistance comprises a first logarithmic circuit, placed at the output of the first memory and connected through the first multiplier to the first input of the first adder, a second logarithmic circuit connected to the output of the control block, a third logarithmic circuit placed at the output of the numerical averager of the drilling speed and a fourth logarithmic circuit connected to the sensor of the speed of rotation of the tool, the second and third logarithmic circuits are connected to the inputs of the second adder connected to a gate which has its inputs, one inverting and the other non-inverting, connected at the inputs of the first adder, that the fourth logarithmic circuit is connected across the second multiplier and the third ad a converter at the first input of the divider whose input gate is connected through the third multiplier to the output of the first logarithmic circuit, its output being connected to the input of a gate, the second input of the third multiplier being directly connected, and the second input of the third adder, through the fourth multiplier, at the output of the first logarithmic circuit, and that the output of the first adder is connected to the input of an antilogarithmic circuit whose output constitutes the overall output of the coefficient refining circuit. 20. Dispositif selon la revendication 12 et l'une des revendications 8 à 11 et 13 à 19-, caractérisé en ce que le circuit d'affinage du coefficient représentatif de la vitesse de rotation comprend un premier additionneur qui a l'une de ses entrées reliée à la sortie de la première mémoire, un premier circuit logarithmique relié à la sortie du bloc de contrôle des valeurs des coefficients ajustable8 un deuxième circuit logarithmique relié à la sortie du moyenneur nume'rique de la vitesse de forage, un troisième circuit logarithmique relié au capteur de la vitesse de rotation de l'outil, un quatrième circuit logarithmique relié à la sortie du circuit affinage du coefficient représentatif de la forabilité de la roche, que les premier et deuxième circuits logarithmiques sont reliés à travers le déuxième additionneur à I'entré8 d'une porte qui a ses sorties, l'une non inverseuse et l'autre inverseuse, reliées aux autres entrées du premier additonneur, que le troisième circuit logarithmique est relié, à travers le premier multiplieur et un montage en série du deuxième multiplieur et du troisième additionneur, à deux entrées du diviseur dont la sortie est reliée à la deuxième entrée de la porte, que le quatrième circuit logarithmique est relié à travers le troisième multiplieur à l'autre entrée du troisième additionneur, la deuxième entrée du premier multiplieur étant reliée à la sortie du deuxième additionneur; la sortie du premier additionneur formant la sortie de l'ensemble du circuit d'affinage du coefficient.  20. Device according to claim 12 and one of claims 8 to 11 and 13 to 19-, characterized in that the refining circuit of the coefficient representative of the speed of rotation comprises a first adder which has one of its inputs connected to the output of the first memory, a first logarithmic circuit connected to the output of the control block of the values of the adjustable coefficients8 a second logarithmic circuit connected to the output of the numerical averager of the drilling speed, a third logarithmic circuit connected to the sensor of the rotational speed of the tool, a fourth logarithmic circuit connected to the output of the refinement circuit of the coefficient representative of the rock's forshability, that the first and second logarithmic circuits are connected through the second adder to I input8 of a door that has its outputs, one non-inverting and the other inverting, connected to the other inputs of the first addononneur, that the e third logarithmic circuit is connected, through the first multiplier and a series connection of the second multiplier and the third adder, to two inputs of the divider whose output is connected to the second input of the gate, that the fourth logarithmic circuit is connected through the third multiplier to the other input of the third adder, the second input of the first multiplier being connected to the output of the second adder; the output of the first adder forming the output of the entire coefficient refining circuit.
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