Extreme Project Management: Nytt i Modern Project Management. Tuning (Extreme Control) För- och nackdelar med XPM
Namn: Extrem projektledning.
Extreme Project Management är en flexibel och dynamisk modell för alla typer av projekt vars egenskaper inkluderar: hög hastighet och osäkerhet, och där misslyckanden inte är acceptabel.
Boken Extreme Project Management ger praktiska rekommendationer för chefer som arbetar med höga risker och under hård press för att uppnå det förväntade slutresultatet. Baserat på Doug DeCarlos omfattande erfarenhet av att arbeta med över 250 projektteam, hans modell extrem kontroll projekt bygger på en uppsättning överenskomna principer, värderingar, färdigheter, verktyg och praxis som har visat höga resultat under förhållanden av ständig förändring och osäkerhet.
I en värld där ny teknik utvecklas och implementeras i en rasande takt, ställs vi alltmer inför nya typer av projekt. Det verkar som om världen bokstavligen är täckt av dem. Det är projekt där deadlines är kritiska, kostnaden för ett fel är extremt hög, kraven förändras kaotiskt och oförutsägbart och kunden i sista stund kan bestämma sig för att han faktiskt behöver ett helt annat resultat. Det finns osäkerhet i allt, ibland är det för mycket av det, det hanteras av speciella personer - chefer för extrema projekt i "projekttokiga" företag.
För att hantera det okända kan traditionell projektledning, baserad på noggrann planering och tydliga processer, inte användas sämre och sämre, och på vissa projekt fungerar det inte alls, säger Doug DeCarlo. Det är nödvändigt att acceptera hög osäkerhet som norm, lära sig att existera i denna föränderliga värld och lägga till "kvanttänkande" till de traditionella "Newtonska" projektledningsverktygen.
INNEHÅLL
Förord till den ryska utgåvan.
Projektet är jazz 11
Förord 13
Introduktion. Se ljuset 17
Vad är skillnaden mellan extrema projekt 20
Redo, eld, sikta! 23
Extrem projektledning 2 5
Paradigmändring 27
Del ett: Ny verklighet 31
1 Tillämpa kvanttänkande på extrem verklighet 33
Finns det en metod för din galenskap? 35
Linear Madness 37
Newtonsk neuros och extrem projektledning 39
Självdiagnosverktyg 41
Är du ansvarig för dina ord? 43
Det här är jazz, inte klassisk 44
Mot fredlig samexistens 45
Slutsats 4b
2 Extrem framgångsmodell 49
Nycklar till framgång 49
Vad är ett "projekt"? Ny definition 51
Vad är "projektledning"?
Ny definition 53
Vad är ett "extremprojekt"? 56
Vad är "extrem projektledning"? 56
Hur mäter man framgången för ett extremt projekt? 59
Vem avgör framgången för ett projekt? 60
Vilka är kärnelementen i den extrema framgångsmodellen? 62
Verktyg, färdigheter och förutsättningar för att nå framgång:
5 kritiska framgångsfaktorer 67
Del två: Ledarskap i en extrem värld 71
3 Ledarskap börjar med självdisciplin 75
Designgalna organisationer 76
Formel för självtortyr 78
Självdisciplin formel 82
Överklagande till högre myndigheter 98
4 Rollen som ledare för en extrem projektledare 103
Den extrema projektledarens roll 104
Deltagare: Hantera projektmiljön för ett extremt projekt 112
Du som processledare 118
Nio anledningar till att en extrem projektledare misslyckas 129
Du är mycket starkare än du kan föreställa dig 131
Om överensstämmelse inte kan uppnås 135
5 Principer, värderingar och interpersonell kompetens för projektledaren 139
4 acceleratorer: Hur man släpper loss motivation och främjar innovation 141
10 delade värderingar: Hur man etablerar ömsesidigt förtroende för att nå framgång 146
4 Affärsfrågor: hur man säkerställer att kunden får värdefulla resultat i varje steg 150
Utveckling av interpersonell kommunikationsförmåga i en extrem värld 152
Principer effektiv kommunikation 159
Hur man förhandlar 165
Konfliktlösning 178
Om allt annat misslyckas 180
6 Extreme Team Management 183
Processvärden 184
Kommandobeskrivning 186
Skapa ett kärnteam 188
Skapa förutsättningar för framgångsrikt arbete lag 197
Regler för att genomföra effektiva möten 210
Handledarefärdigheter 216
Beslutsfattande och problemlösning 220
Hur man förtjänar rätten att bli processledare 227
7 Hantera deltagare i ett extremt projekt 233
Svårigheter att hantera deltagare 234
Affärsvärden 237
Relationshantering 238
Universum av deltagare 238
Hantera projektdeltagare 244
Förvaltningskommitténs roll 258
Hur man bekämpar den illusoriska cykeln av uttalanden 260
Förändringshantering: du skapade det, men kommer det att hålla sig? 261
Affärsfråga fyra: Är det värt det? 269
Del tre: Agile projektmodell 271
8 Projektvision: förstå sponsorns vision om projektet 279
Svaret på den första affärsfrågan: vem behöver det och varför? 280
Första mötet med en sponsor 284
Start av arbetet med projektstadgan 295
Andra mötet med sponsor 304
9 Utveckla en projektvision: Skapa en kollektiv vision 311
Förbereder för det tredje mötet med sponsorn 312
Kvitto eller underlåtenhet att få tillstånd: tredje mötet med sponsorn 320
Förberedelse inför rammötet 327
Håller rammöte 332
Efter mötet 346
10 Projektutvärdering: Planeringsmöte 357
Förbereder planeringsmötet 359
Tolv steg till ett planeringsmöte ST 1
11 Projektutvärdering: arbete som utförs efter att planeringen är klar 397
Utvärdering av projektledningsinfrastruktur 399
Bedömning av ekonomiska behov 400
Steg 12 Projektuppdatering: lärande genom att göra 413
Grundläggande drivande krafter 414
Sammanställning av tidsblock 418
Tillämpning av modellen IPSSR 420
Syftet med projektuppdateringsfas 432
13 Omvärdering av projektet: bestämma projektets öde 443
Vad omvärderingen av Projekt 44b inte är
Omvärderingsprocess 447
14 Projektgenomförande: ta emot ekonomisk effekt 467
Vad hände med den fjärde frågan om affärer: är det värt det? 470
Ögonblick för överföring av resultat 472
Stabiliseringsperiod 473
Projektgranskningsmöte 474
Realisering av förmåner 477
Del fyra: Projektmiljöledning 489
15 Realtidskommunikation 491
Vilka är projektdeltagarnas huvudsakliga kommunikationsbehov? 495
Vilka är de viktigaste egenskaperna hos ett fungerande realtidskommunikationssystem? 497
Vad består ett realtidskommunikationssystem av? 499
Var kan jag hitta acceptabla lösningar för att snabbt komma igång? 502
Vad är dem tekniska krav, presenteras
att planera och genomföra virtuella möten? 506
Vad behöver du veta om att planera och genomföra webbkonferenser? 509
Hur undviker man att hamna i en fälla? 510
16. Agil organisation: Management Briefing 513
Ny dynamik i 515-projektet
Hur kan en organisations ledarskap undergräva effektiv förvaltning projekt 517
520-projektsponsorns roll
Agile organisation: Sämsta och bästa tillvägagångssätt 523
Att komma överens 538
Övergångsperiod 540
Världen blir mer extrem 541
Efterord av Robert K. Wysocki 543
Extrema medel och metoder 547
Medel och metoder för självdisciplin 547
Interpersonella verktyg och färdigheter 5b3
Facilitatortekniker 572
Projektledningsverktyg 580
Referenser 583
Omfattningen av XPM är inte begränsad till mjukvaruutveckling. Extrem projektledning kommer att vara effektiv för erfarna team som implementerar innovativa projekt, startups och arbetar under kaotiska, oförutsägbara förhållanden.
Vad är Extreme Project Management?
XPM-konceptet utvecklades 2004. Men det skulle vara orättvist att betrakta honom som den enda utvecklaren. Doug inspirerades av ett antal tekniker från andra författare:
- modell för radikal projektledning Rob Thomseth,
- APM Jim Highsmith,
- begrepp extrem programmering Kenta Beck.
DeCarlo grundade Extreme Project Management kaosteori Och komplexa adaptiva system.
Kaosteori är ett matematiskt område som ägnas åt beskrivning och studie av beteendet hos icke-linjära dynamiska system, som under vissa förhållanden är föremål för så kallat dynamiskt kaos.
Ett komplext adaptivt system är ett system av många interagerande komponenter som uppfyller ett antal villkor (fraktal struktur, förmåga till adaptiv aktivitet, etc.). Exempel på CAS inkluderar en stad, ekosystem och aktiemarknaden.
Doug jämför extrem projektledning med jazz.
Även om jazz kan låta kaotiskt har den sin egen struktur, tack vare vilken musiker har möjlighet att improvisera och skapa riktiga mästerverk.
Istället för att följa den inslagna vägen diskuterar projektledare i Extreme Project Management det bästa alternativet med kunden, experimenterar, studerar resultaten och använder denna kunskap i nästa projektcykel.
En av egenskaperna hos vissa kaotiska system är
vilka är föremål för övervägande av kaosteorin - "fjärilseffekten",
blev populär efter "A Sound of Thunder" av Ray Bradbury
Brian Warnham, författare till boken, beskrev fem steg som ett extremt projektledningsteam måste följa för att framgångsrikt slutföra ett projekt:
- Ser— definiera tydligt visionen för projektet innan extrem projektledning påbörjas
- Skapa- engagera teamet i kreativa tankeprocesser och brainstorming för att generera och välja idéer för att uppnå den etablerade visionen för projektet
- Uppdatering— uppmuntra teamet att testa sina idéer genom att implementera innovativa lösningar
- Överskattning— När utvecklingscykeln närmar sig slutet bör teamet omvärdera sitt arbete
- Distribuera– Efter avslutad utbildning är det viktigt att sprida kunskapen och tillämpa den på framtida skeden av projektet, såväl som på nya projekt i stort.
Eftersom människor ligger i framkant av Extreme Project Management, avgör detta också detaljerna för att mäta framgången för ett XPM-projekt:
- användarna är nöjda med framsteg och mellanleveranser - det finns en känsla av att projektet går åt rätt håll, trots den omgivande instabiliteten.
- användarna är nöjda med den slutliga leveransen.
- gruppmedlemmarna är nöjda med livskvaliteten när de arbetar med projektet. Om du frågar dem om de skulle vilja jobba med ett liknande projekt kommer de flesta att svara ja.
För- och nackdelar med XPM
Bland de viktigaste fördelarna med metoden bör följande noteras:
- integritet– Även om Extreme Project Management inkluderar en mängd olika metoder, verktyg och mallar, är de bara meningsfulla när de tillämpas på hela projektet som helhet. Som projektledare kan du se hela projektet som enhetligt system utan att behöva analysera dess enskilda delar
- folkorienterad— I XPM ligger tonvikten på projektets dynamik. Det tillåter intressenter att interagera och kommunicera och i slutändan möta kundernas behov
- affärsfokus- när resultatet är uppnått har du en tydlig vision om hur projektet kan gynna din kund. Teamet är ständigt fokuserat på att leverera produkter tidigt och ofta
- humanism- en av principerna för Extreme Project Management. Det består i att ta hänsyn till livskvaliteten för de personer som är involverade i projektet. Att vara en integrerad del av projektet, passion för arbete och företagsanda påverkar verksamheten i hög grad, så det fysiska och moraliska tillståndet i teamet är viktigt när du arbetar med projektet
- verkligheten som grund— extrem projektledning gör att du kan arbeta i en oförutsägbar, kaotisk miljö. Du kan inte ändra verkligheten för att passa ett projekt. Det motsatta händer: du anpassar projektet till yttre faktorer.
Det fanns också några nackdelar. Dessa inkluderar:
- osäkerhet— denna funktion skär av en stor sektor av projekt, till att börja med de med kritisk fara (militära anläggningar, Atomstationer, Internetbankapplikationer, etc.), som slutar med anbudsprojekt med en strikt specificerad budget, deadlines och andra projektegenskaper;
- höga krav på projektgruppens erfarenhet och kvalifikationer— det är nödvändigt att ständigt anpassa sig till förändringar i projektmiljön, att etablera effektiv kommunikation med varandra, intressenter och projektledare, och arbeta i korta iterationer (det senare är relevant för IT-sfären);
- behöver ändra sättet att tänka— till skillnad från traditionell projektledning, där arbetet med ett projekt fortskrider enligt de vanliga stadierna, enligt den godkända planen och rollerna, måste teamet i XPM omstrukturera och vara förberedda på det omöjliga full kontroll på projektet;
- omöjlighet långsiktig planering — gårdagens plan kommer inte att vara lika relevant som förra månadens nyheter. För att teamet ska arbeta korrekt för att uppnå projektmålet är det nödvändigt att visa egenskaperna hos flexibilitet och självorganisering.
- projektet håller på att skapas i en dynamisk miljö— Det sker en ständig förändring av omständigheter, hastighet, krav;
- möjlig användning försök och misstag medan du arbetar med ett projekt;
- Ett erfaret team arbetar med projektet— Till skillnad från traditionell projektledning är människor, inte processer, i framkant;
- utvecklar en applikation- Bakom livscykel utveckling programvara i de flesta fall lyckas den ändra funktionalitet eller utöka listan över tillgängliga plattformar. Ju fler användare använder programvaran, desto fler förändringar kan göras, vilket är vad extrem projektledning är bra för.
- det här är ett metaprojekt– det vill säga som är delbart med många små projekt. XPM i det här fallet kommer att hjälpa till att hantera förseningen i att börja arbeta;
- företagsägaren är redo att delta i projektet från början till slut. Kommunikationer måste upprättas "projektledare - affärsman"
« projektledare- intressent"
"projektledare - företagsägare - intressent."
Intressenter är personer och organisationer som påverkar projektet på ett eller annat sätt. Detta inkluderar de som är aktivt involverade i det (projektgrupp, sponsor), och de som kommer att använda projektets resultat (kund), och personer som kan påverka projektet, även om de inte deltar i det (aktieägare, partnerföretag).
Extrem projektledning kräver snabb anpassning av teamet till de ovanliga, ständigt föränderliga förhållanden som de måste arbeta under. Därför finns det flera nyckelregler som är obligatoriska för effektiv användning av Extreme Project Management:
Ett exempel på skillnaden klassisk projektledning från extrem. I den första uppnås det planerade resultatet, i det andra det önskade resultatet.
eXtreme Project Management:
Använda ledarskap, principer och verktyg för att leverera värde inför volatiliteten Doug DeCarlo
#1 för alla som vill behärska Extreme Project Management. Baserat på sin erfarenhet av att arbeta med mer än 250 projektteam har författaren skrivit en detaljerad guide till extrem projektledning. Projektledare för de största internationella organisationer: Management Solutions Group, Inc., Zero Boundary Inc., Guru Unlimited, etc.
Effektiv projektledning: traditionell, adaptiv, extrem,
Tredje upplagan Robert K. Wysocki
Efter att ha läst detta kan du få en uppfattning om inte bara extrem projektledning, utan också om adaptiv. En intressant sak är att i slutet av varje kapitel ges frågor för att organisera det presenterade materialet, som är rikt verkliga fall projekt från olika områden.
Radikal projektledning Rob Thomsett
Extreme Project Management presenteras från "A" till "Z", varje verktyg och teknik som Extreme Project Management implementeras med analyseras. Maximal praktisk information med fallanalys.
Arkitektpraxis: Extrem projektledning för arkitekter
Inte en bok, men, men det är omöjligt att inte ta med den i urvalet på grund av dess unika karaktär. Detta är en omfattande resurs om användningen av XPM i arkitektur och konstruktion. Tyvärr uppdaterar sajtens författare inte längre den, men sidan lämpar sig fortfarande som ett fuskblad.
Dom
konsten och vetenskapen att underlätta och hantera flödet av tankar, känslor och handlingar på ett sätt som ger maximala resultat i komplexa och instabila miljöer.
Skälen till framgången med XPM bland andra hanteringstekniker ligger i tre dimensioner:
- Extreme Project Management gör det möjligt kontinuerlig självkorrigering och självförbättring i realtid;
- XPM fokuserar på definiera och följa projektets uppdrag, skapa förtroende hos intressenter och projektgruppen;
- folkorienterad, humanism och människors prioritet framför processer som nyckeldrag i metodiken.
Målet med arbetet
Att bli bekant med konstruktionen av steg-för-steg extrema styrsystem för att styra dynamiska objekt med fördröjning.
Teoretisk del
I varje produktion (fabrik, anläggning) finns det en viss ledande teknisk och ekonomisk indikator (TEI), som helt karakteriserar effektiviteten av denna produktion. Det är fördelaktigt att hålla denna ledande indikator vid ett extremt värde. En sådan generell indikator kan vara företagets vinst.
För alla tekniska processer (i verkstäder, avdelningar) som ingår i produktionen, baserat på den ledande TEP, kan du formulera din egen privata TEP (till exempel kostnaden för en produktionsenhet vid en given produktivitet). I tur och ordning teknisk process kan vanligtvis delas in i ett antal sektioner ( tekniska enheter), för var och en kan man också hitta optimalitetskriteriet Q . Att nå extremumet Q kommer att föra processens privata TEP och produktionens ledande TEP som helhet närmare extremumet.
Optimalitetskriterium Q kan direkt vara vilken teknisk parameter som helst (till exempel temperaturen på brännarens brännare) eller någon funktion beroende på de tekniska parametrarna (till exempel effektivitet, termisk effekt av reaktionen, utbyte av användbar produkt under en given tidsperiod, etc. .).
Om optimalitetskriteriet Q är en funktion av vissa objektparametrar, kan ett extremt styrsystem (ERS) användas för att optimera detta objekt.
I det allmänna fallet beror värdet på optimalitetskriteriet på ändringar i ett antal ingångsparametrar för objektet. Det finns många kontrollobjekt för vilka värdet av optimalitetskriteriet Q beror främst på att en ingångsparameter ändras. Exempel på sådana föremål är olika typer förbränningsanordningar, katalytiska reaktorer, kemisk vattenrening vid värmekraftverk och många andra.
Så extrema kontrollsystem är utformade för att söka efter optimala värden för kontrollåtgärder, d.v.s. sådana värden som ger extremumet av något kriterium Q processens optimalitet.
Extrema styrsystem, som är designade för att optimera ett objekt med en ingångskanal, kallas enkanal. Sådana SER är mest utbredda.
Vid optimering av objekt med betydande tröghet och ren fördröjning, är det tillrådligt att använda stegextrema system som verkar på den kontrollerade ingången av objektet med diskreta tidsintervall.
När man studerar ett extremalsystem är det i de flesta fall bekvämt att representera optimeringsobjektet som en seriekoppling av tre länkar: en linjär inertiallänk, en extrem statisk egenskap på = F(X) och den utgående linjära tröghetslänken (fig. 1). Detta strukturella substitutionsschema kan betecknas LNL.
Ris. 1Schema för ett extremt LNL-objekt
Det är bekvämt att ta förstärkningsfaktorerna för båda linjära länkarna lika med enhet. Om trögheten för den linjära ingångslänken är försumbar jämfört med trögheten för den utgående linjära länken, kan objektet representeras av en NL-ekvivalent krets; om trögheten hos den utgående linjära länken är försumbar, använd en LN-ekvivalent krets. De inneboende tröghetsegenskaperna hos ett objekt representeras vanligtvis av en utgående tröghetslänk; Trögheten hos systemets mätanordningar hör till samma länk.
En linjär ingångslänk visas vanligtvis i strukturdiagrammet för ett objekt när manövermekanismen (AM) i ett extremt system verkar på själva optimeringsobjektet genom en länk som har tröghet, till exempel om ingångsparametern för objektet som optimeras är temperatur och AM påverkar dess förändring genom värmeväxlaren. Ställdonets tröghet ingår också i den linjära ingångsdelen.
Det bör noteras att koordinaterna för kontrollobjektet mellan linjära och olinjära länkar i de allra flesta fall inte kan mätas; detta är enkelt att göra endast genom att modellera systemet.
I vissa fall är det möjligt att bestämma strukturdiagrammet för ersättning av ett objekt endast experimentellt.
För att göra detta bör du ändra ingångskoordinaten för objektet v 1, motsvarande utgångsvärdet z 1 , innan v 2 (Fig. 2, A), vid vilket värdet på objektets utgående koordinat som ett resultat av den transienta processen kommer att vara ungefär lika med z 1 .
Om denna störning praktiskt taget inte orsakade någon märkbar förändring i utgångskoordinaten för objektet (fig. 2, b), så finns det ingen ingående tröghetslänk. Om övergångsprocessen till följd av en sådan störning har en form kvalitativt nära den som visas i fig. 2, V, då finns tröghetslänken vid objektets ingång.
Ris. 2Egenskaper för en extrem op-amp
Strukturen för NL- och LL-objekt, där den linjära delen beskrivs av en första ordningens differentialekvation med eller utan fördröjning, och den statiska karakteristiken y=f(x) kan vara vilken kontinuerlig funktion som helst med ett extremum i arbetsområdet ett tillräckligt stort antal kan approximeras industrifastigheter optimering.
Extrema kontrollsystem:
Automatiska optimeringssystem med extrema memorering
I extrema SAO-regulatorer med extrema memorering, matas skillnaden mellan det aktuella värdet på utsignalen till signalreläet på objekt och dess värde vid föregående tidpunkt.
Blockschemat för det självreglerande systemet med extrema memorering visas i fig. 3 . Utgångsvärde för objektet HANDLA OM med statisk karaktäristik y=f(X) matas till lagringsenheten minne extrem regulator.
Ris. 3Automatiskt optimeringssystem med extremum memorering
Lagringsenheten i ett sådant system bör endast registrera en ökning av insignalen, dvs. memorering sker endast med ökande u. Att minska på Lagringsenheten svarar inte. Signalen från lagringsanordningen tillförs kontinuerligt jämförelseelementet ES, där det jämförs med det aktuella signalvärdet u. Skillnadssignal på-vid max från jämförelseelementet går till signalreläet SR. När skillnaden på-y max når dödbandsvärdet u n signalrelä, det vänder ställdonet DEM, som påverkar ingångssignalen X objekt. Efter aktivering lagras signalreläet av minnesenheten minne menande y signalen återställs och lagras på börjar igen.
System med extremumminne har vanligtvis ställdon med konstant hastighet rörelser, dvs. dx/dt=±k 1 Var k=konst. Beroende på signalen Och Signalreläställdonet ändrar rörelseriktningen.
Låt oss förklara hur SAO fungerar med memorering av extremumet. Låt oss anta det för tillfället t 1 (Fig. 4), när objektets tillstånd kännetecknas av värdena på signalerna vid ingången respektive utgången X 1 Och på 1 (punkt M 1), Den extrema regulatorn är påslagen. I detta ögonblick lagrar minnesenheten signalen på 1 . Låt oss anta att den extrema styrenheten, efter att ha tagits i drift, började öka värdet X, i detta fall värdet på minskar - lagringsenheten svarar inte på detta. Som ett resultat visas en signal vid utgången av signalreläet på-på 1 . I stunden t signal på-på 1 når signalreläets dödzon u n(punkt M 2), som utlöses, vänder ställdonet. Efter detta, det lagrade värdet på 1 återställs och lagringsenheten lagrar det nya värdet på 2 . Objektingångssignal X minskar och utsignalen påökar (bana från punkt M 2 Till M 3). Eftersom den påökar hela tiden, produktion minne ständigt följer förändring u.
Ris. 4Att hitta det optimala i SAO med att lagra extremum:
A- objektets egenskaper; b- ändra utdata från objektet; V- signal vid ingången till signalreläet; G- ändra objektets inmatning.
Vid punkten M 3 systemet når ett extremum, men minskningen X fortsätter. Som ett resultat, efter punkten M 3 menande på minskar redan och minne minns y Max. Nu finns ett signalrelä vid ingången SR skillnadssignalen visas igen å-å max. Vid punkten M 4 , När y 4 -y max = y n, signalreläet utlöses, vänder ställdonet och återställer det lagrade värdet y max osv.
Svängningar etableras runt extremumet av det kontrollerade värdet. Från fig. 4 kan man se att perioden för ingångssvängningar T in objektet är 2 gånger längre än oscillationsperioden för objektets utsignal T ut. Signalreläet vänder MI när y=y max - y n. Rörelseriktningen för IM efter aktivering av signalreläet beror på rörelseriktningen för IM innan signalreläets funktion.
Från undersökningen av driften av SAO med extremum memorering är det tydligt att dess namn inte exakt återspeglar kärnan i systemets drift. Lagringsenheten registrerar inte extremumet av objektets statiska karaktäristik (dess värde i det ögonblick som styrenheten slås på är okänt). Minnesenheten registrerar värdena för den utgående kvantiteten på invända när påökar.
Steg-typ automatiska optimeringssystem
Blockschemat för ett steg-för-steg automatiskt styrsystem visas i fig. 5. Mätning av utsignal på objekt i systemet sker diskret (bakom objektutgångssensorn finns ett pulselement IE 1), d.v.s. med vissa intervall ∆ t(∆t- upprepningsperiod för pulselementet). Således omvandlar pulselementet den ändrade utsignalen på objekt till en sekvens av pulser, vars höjd är proportionell mot värdena på vid ögonblick i tiden t=n∆t, kallas borttagningsmoment. Låt oss beteckna värdena på vid en tidpunkt t=n∆t genom vid sid. Värderingar y n matas till minneslagringsenheten (fördröjningselement). Lagringsanordningen tillhandahåller jämförelseelementet ES tidigare värde u p- 1 . På ES anländer samtidigt y n. Utsignalen från jämförelseelementet producerar en skillnadssignal ∆y n =y n - u p- 1 I nästa ögonblick t=(n+1) ∆t lagrat värde för signalupptagning u p- 1 återställs från minnet och signalen lagras y n+ 1 , en signal y n kommer från minne på ES och vid ingångssignalreläet SR signalen ∆ visas y n+ 1 = y n + 1-y n.
Ris. 5Diskret struktur(stepper)SAO
Så en signal som är proportionell mot inkrementet ∆ levereras till signalreläet i stegautomatikens styrsystem på utmatning av ett objekt under en tidsperiod ∆ t. Om ∆ y>0 då tillåts sådan rörelse av signalreläet; om ∆ på<0, då aktiveras signalreläet och ändrar ingångssignalens riktning X.
Mellan signalrelä SR och ställdon DEM(Fig. 5) ett annat pulselement ingår IE 2 (jobbar synkroniserat med IE 1), som med jämna mellanrum öppnar strömkretsen DEM, stoppar DEM för den här gången.
Ställdonet i sådana automatiserade system ändrar vanligtvis ingången X objekt i steg till ett konstant värde ∆x. Det är tillrådligt att snabbt ändra objektets insignal för steg så att tiden det tar att flytta ställdonet ett steg är tillräckligt kort. I detta fall kommer störningarna som introduceras i objektet av ställdonet att närma sig abrupta sådana.
Således ändrar signalreläet riktningen för det efterföljande steget ∆ x n+ 1 ställdon, om värdet ∆ y n blir mindre än noll.
Låt oss överväga arten av sökandet efter ett extremum i ett steg-för-steg automatiserat system med ett tröghetsfritt objekt. Låt oss anta att det initiala tillståndet för objektet kännetecknas av punkt M 1 på det statiska beroendet y=f(x) (Fig. 6, a). Låt oss anta att den extrema styrenheten träder i funktion vid tidpunkten t 1 och ställdonet tar ett steg ∆ X för att öka objektets ingångssignal.
Ris. 6Sök i diskret CAO: A - egenskaper hos objektet; b- förändring i output; V- ingångsändring
Objektets utsignal på samtidigt ökar den också. Efter tid ∆ t(vid tidpunkten t 2) ställdonet tar ett steg i samma riktning, eftersom ∆ på 1 =y 2 -y 1 >0. I stunden t 3 ställdonet gör ytterligare ett steg med ∆ X i samma riktning, eftersom ∆ y 2 =y 3 -y 2 Över noll, etc. Vid en tidpunkt t 5 ökning av objektets utsignal ∆ y 3 =y 5 -y 4 , blir mindre än noll, utlöses signalreläet och nästa steg ∆ X ställdonet kommer att göra i riktning mot att minska objektets insignal X etc.
I steg-för-steg automatiska styrsystem, för att säkerställa stabilitet, är det nödvändigt att rörelsen av systemet mot extremumet är icke-monotonisk.
Det finns steg-för-steg CAO, på som ändrar insignalen i ett steg ∆ X variabel och beror på värdet y.
Automatiska optimeringssystem med derivatkontroll
Automatiska optimeringssystem med derivatkontroll använder egenskapen för den extrema statiska egenskapen som derivatan dy/dx lika med noll vid värdet på objektets insignal x=x grossist(se fig. 7).
Ris. 7Graf över förändringar i derivatan av en unimodal egenskap
Blockschemat för ett av dessa självgående kanonsystem visas i fig. 8. Värdena för in- och utsignalerna för objektet O matas till två differentiatorer D 1 Och D 2, vid vars utgång signaler erhålls dx/dt Och dy/dt. Derivatsignaler skickas till delningsanordningen DU.
Ris. 8Struktur av det självreglerande systemet med mätning av derivatan av den statiska egenskapen
Vid utgången DU en signal erhålls dy/dx, som matas till förstärkaren U med vinst k 2. Signalen från förstärkarutgången går till ställdonet DEM med variabel rörelsehastighet, vars värde är proportionellt mot förstärkarens utsignal Och. Få DEM lika k 1 .
Om objektets statiska egenskaper y=f(x) har formen av en parabel y=-kx 2 , då beskrivs SAO av linjära ekvationer (i frånvaro av störningar), eftersom dy/dx=-2kx, och de återstående länkarna i systemet är linjära. En logisk anordning för att bestämma rörelseriktningen mot extremumet används inte i ett sådant system, eftersom det är rent linjärt och i det, verkar det, värdet av extremumet är känt i förväg (eftersom dy/dx= 0 vid x=x oiit).
För tillfället tas det självgående kanonsystemet i drift kl DEM någon signal ges för att sätta den i rörelse, annars dx/dt= 0 Och dy/dt= 0 (i avsaknad av slumpmässiga störningar). Efter detta fungerar ACS som en vanlig ACS, vars uppgift är värdet dy/dx= 0.
Det beskrivna systemet har ett antal nackdelar som gör det praktiskt taget oanvändbart. För det första, när dx/dt→ 0-derivat dy/dt tenderar också till noll - uppgiften att hitta extremumet blir osäker. För det andra har verkliga objekt en fördröjning, så det är nödvändigt att dela upp derivator som inte samtidigt mäts av varandra dy/dt Och dx/dt och skiftas i tid exakt med fördröjningstiden för signalen i objektet, vilket är ganska svårt att åstadkomma. För det tredje leder frånvaron av en logisk enhet (signalrelä) i ett sådant automatiserat system till att systemet under vissa förhållanden förlorar sin funktionalitet. Låt oss anta att den självgående pistolen började fungera när x
Dessutom, även om ett sådant system rör sig mot ett extremum i det initiala ögonblicket, förlorar det sin funktionalitet med en godtyckligt liten drift av den statiska karakteristiken utan en testomkopplare.
Ris. 9Optimeringssystem med mätning av derivatan av objektets utdata:
A - systemstruktur; b- objektets egenskaper; V- förändring i output; G- ingångssignal, d -ändra objektets inmatning.
Låt oss överväga en annan typ av självreglerande system med derivatmätning och ett ställdon DEM konstant rörelsehastighet, vars blockschema visas i fig. 9.
Låt oss överväga arten av sökningen efter SAO-extremumet med mätningen av derivatan med blockdiagrammet som visas i fig. 9, A.
Låt det tröghetslösa föremålet för reglering HANDLA OM(Fig. 9, a) har en statisk egenskap som visas i Fig. 9, b. Tillståndet för det automatiska styrsystemet i det ögonblick som den extrema styrenheten slås på bestäms av värdena för ingångssignalerna x 1 och gå ut på 1 - prick M 1 på den statiska egenskapen.
Låt oss anta att den extrema styrenheten, efter att ha tagits i drift vid tidpunkten t 1 ändrar ingångssignalen X i ökningens riktning. I detta fall signalen vid utgången av objektet på kommer att förändras i enlighet med den statiska karakteristiken (fig. 9, V), och derivatan dy/dt när du flyttar från en punkt M 1 innan M 2 minskar (bild 9, G). Vid ett ögonblick i tiden t 2 objektets utgång kommer att nå ett extremum på max och derivatan dy/dt kommer att vara lika med noll. På grund av signalreläets okänslighet kommer systemet att fortsätta att röra sig och röra sig bort från extremumet. I det här fallet derivatan dy/dt kommer att byta tecken och bli negativ. I stunden t 3 , när värdet dy/dt förblir negativ kommer den att överskrida dödzonen för signalreläet ( dy/dt)H, ställdonet kommer att reversera och ingångssignalen X kommer att börja minska. Objektets utdata kommer att börja närma sig extremumet igen, och derivatan dy/dt kommer att bli positiv när du flyttar från punkten M 3 innan M 4 (Fig. 9, V). Vid ett ögonblick i tiden t 4, når utsignalen återigen ett extremum, och derivatan dy/dt=0.
Men på grund av signalreläets okänslighet kommer systemets rörelse att fortsätta, derivatan dy/dt kommer att bli negativ vid den punkten M 5 reversering kommer att inträffa igen, etc.
I detta system är endast utsignalen från objektet differentierad, som matas till signalreläet SR. Sedan när systemet passerar genom ett extremum tecknet dy/dt förändringar, sedan måste du vända för att hitta extremumet DEM, när derivat dy/dt kommer att bli negativ och överskrida dödzonen ( dy/dt)H Signum relä.
Sign responsive system dy/dt enligt funktionsprincipen är den nära den steg-för-steg självgående pistolen, men är mindre ljudbeständig.
Automatiska optimeringssystem med hjälpmodulering
I vissa verk kallas sådana automatiska optimeringssystem system med en kontinuerlig söksignal eller, i terminologin A.A. Krasovsky helt enkelt kontinuerliga system extrem reglering.
Dessa system använder egenskapen för den statiska karakteristiken för att ändra fasen för svängningar av objektets utsignal jämfört med fasen av objektets ingångssvängningar med 180° när objektets utsignal passerar genom ett extremum (se fig. 10).
Ris. 10Arten av passagen av harmoniska vibrationer genom den unimodala karaktäristiken
Till skillnad från SAO-systemen som diskuterats ovan har system med hjälpmodulering separata sök- och arbetsrörelser.
Blockschemat för det självreglerande systemet med hjälpmodulering visas i fig. 11. Ingångssignal X objekt O med egenskap y=f(x) är summan av två komponenter: x=x o(t)+a synd ω 0 t, Var A Och ω 0 - konstanta värden. Komponent a synd ω 0 tär en teströrelse och genereras av en generator G, komponent puss kram(t) är en arbetarrörelse. När man rör sig mot ett extremum, den variabla komponenten a synd ω 0 t objektets insignal orsakar uppkomsten av en alternerande komponent med samma frekvens ω 0 =2π/T 0 i objektets utsignal (se bild 10). Den variabla komponenten kan hittas grafiskt, som visas i fig. 10.
Ris. elvaSAO-struktur med hjälpmodulering
Det är uppenbart att den variabla komponenten av signalen vid objektets utgång är i fas med den variabla komponenten av signalen vid ingången för vilket ingångsvärde som helst, när x 0 =x 1
Amplitud A söksvängningar bör vara små, eftersom dessa svängningar passerar in i objektets utsignal och leder till ett fel vid bestämning av extremum.
Del av kvantiteten y, ha en frekvens ω 0, isolerad av bandpassfilter F 1 (Fig. 11). Filteruppgift F 1 är att inte missa den konstanta eller långsamt föränderliga komponenten och komponenterna i den andra och högre övertonen. Helst bör filtret endast passera komponenten med frekvens ω 0.
Efter filter F 1 variabel komponent av kvantitet y, ha en frekvens ω 0, levereras till multipliceringslänken MOH(synkron detektor). Referensvärdet matas också till multiplikatorlänkens ingång v 1 =a synd( ω 0 t + φ ). Fas φ referensspänning v 1 väljs beroende på filterutgångens fas F 1 , sedan filter Ф 1 introducerar en ytterligare fasförskjutning.
Spänning vid multiplikatorlänkens utgång u=vv 1 . Till värde x<x grossist-
u = vv 1 = b synd( ω 0 t+ φ ) a synd( ω 0 t+ φ ) = ab synd 2 ( ω 0 t + φ )= = ab/ 2 .
När ingångssignalens värde x>X 0PT signalvärde vid utgången av multiplikatordelen MOHär:
u = vv 1 = b synd( ω 0 t + φ + 180°) a synd( ω 0 t + φ ) = - ab synd 2 ( ω 0 t + φ )= = - ab/ 2 .
Ris. 12Typen av sökning i SAO med hjälpmodulering:
A - egenskaper hos objektet; b-förändring i oscillationsfas; V- harmoniska svängningar vid ingången; G- total signal vid ingången; d - signal vid utgången av multiplikatorsektionen.
Efter multiplikationssektionen signalen Och matas till lågpassfilter F 2, som inte passerar signalens variabla komponent Och. DC-signalkomponent och=och 1 efter filtret F 2 tillförs reläelementet RE. Reläelementet styr ställdonet med konstant hastighet. Istället för ett reläelement kan kretsen ha en faskänslig förstärkare; då kommer ställdonet att ha en variabel rörelsehastighet.
I fig. Figur 12 visar arten av sökningen efter ett extremum i det självreglerande systemet med hjälpmodulering, vars blockschema visas i fig. 11. Antag att systemets initiala tillstånd kännetecknas av signaler vid objektets ingång respektive utgång X 1 Och y 1 (punkt M 1 i fig. 12,a).
För vid punkten M 1 menande x 1 <х опт sedan när den extrema regulatorn slås på, kommer faserna för ingångs- och utgångssvängningarna att sammanfalla. Låt oss anta att den konstanta komponenten vid filterutgången är F 2 positiva ( ab/2>0), vilket motsvarar rörelse med ökande X, dvs. dx 0 /dt>0. I det här fallet kommer SAO att röra sig mot extremumet.
Om utgångspunkten M 2, som kännetecknar systemets position i det ögonblick som den extrema styrenheten slås på, är sådan att objektets insignal x>x opt (fig. 12,a), då är oscillationerna för objektets in- och utsignaler i motfas. Som ett resultat, den konstanta komponenten vid utgången F 2 kommer att vara negativt ( ab/2<0), что вызовет движение системы в сторону уменьшения X (dx 0 /dt<0 ). I det här fallet kommer SAO att närma sig extremumet.
Sålunda, oberoende av systemets initiala tillstånd, kommer sökningen efter ett extremum att säkerställas.
I system med ett ställdon med variabel hastighet kommer systemets rörelsehastighet till extremumet att bero på amplituden för objektets utgångssvängningar, och denna amplitud bestäms av ingångssignalens avvikelse X från värdet X grossist-
Optimeringsproblemet består vanligtvis av att hitta och upprätthålla sådana kontrollåtgärder som säkerställer ytterligheten av ett visst kriterium för kontrollobjektets funktionskvalitet. Detta problem kan lösas automatiskt med hjälp av extrema kontroller, som söker efter optimala kontrollåtgärder under drift. System som implementerar automatisk sökning och spårning av extremumet av en viss indikator på kvaliteten på ett objekts funktion kallas extrema kontrollsystem eller automatiska optimeringssystem. Automatiska optimeringssystem, tack vare implementeringen av algoritmer för att söka efter optimala kontroller, har ett antal fördelar, varav den främsta är deras förmåga att fungera normalt under förhållanden med ofullständig a priori information om objektet och om de störningar som verkar på det . Användning av extrema styrsystem är tillrådligt i de fall där kriteriet för kvaliteten på ett objekts funktion har ett uttalat extremum och det finns möjligheter att söka efter och behålla dess optimala (extrema) funktionssätt. Utvecklingen av teorin och tekniken för extrema styrsystem har nu nått en betydande nivå. Industrin producerar standard extrema regulatorer (automatiska optimerare) för ett antal tekniska processer.
Extrema styrsystem utgör en av de mest teoretiskt och praktiskt utvecklade klasserna av adaptiva system. Extrema är de automatiska kontrollobjekt där den statiska egenskapen har ett extremum, vars position och värde är okända och kan ändras kontinuerligt.
Vanligtvis söker en extremalkontroller efter och upprätthåller sådana värden på objektkoordinater vid vilka utgången 
når extrema värden. Detta funktionssätt för objektet och systemet som helhet är optimalt i betydelsen av ett minimum eller ett maximalt kvalitetskriterium. Ett exempel på ett endimensionellt extremobjekt är ett flygplan. Beroende av kilometerbränsleförbrukning y på flyghastighet x kännetecknas av närvaron av ett extremum, vars storlek och position ändras när flygplanets vikt ändras på grund av bränsleförbrukning.
Beroende på antalet extrema delas objekt in i singelextrema och multiextrema och i det senare fallet är kontrolluppgiften att hitta ett globalt extremum, d.v.s. det största maximum eller det minsta minimum. Beroende på antalet styråtgärder som genereras i den extrema styrenheten, särskiljs endimensionella och flerdimensionella extrema styrsystem. Genom arten av deras arbete över tid kan extrema system vara kontinuerliga eller diskreta. Beroende på söksignalens natur särskiljs extrema system med deterministiska och slumpmässiga söksignaler.
Anpassning (extrem kontroll)
Extreme management har fått sitt namn från det specifika syftet med denna förvaltning. Uppgiften med extrem kontroll är att uppnå ett extremt mål, det vill säga att extremisera (minimera eller maximera) någon indikator på ett objekt, vars värde beror på objektets kontrollerade och okontrollerbara parametrar. Extrem kontroll orsakas av en mycket vanlig inställningsoperation.
Varje anpassning består av att konstruera ett system av åtgärder som säkerställer det bästa driftsläget för det anpassade objektet. För att göra detta är det nödvändigt att kunna skilja mellan ett objekts tillstånd och kvalificera dessa tillstånd för att veta vilket av de två tillstånden som ska anses vara "bättre" än det andra. Detta innebär att stämningsprocessen måste definiera ett mått på stämningens kvalitet.
Till exempel, när du ställer in en teknisk process, kan en indikator på dess kvalitet vara antalet defekta delar i en batch; i detta fall är målet med processjustering att minimera slöseri. Men inte alla extrema objekt tillåter en så enkel kvantitativ representation av inställningskvalitetsindikatorn. Så, till exempel, när du ställer in radio eller tv-apparater, kan sådana mått på inställningskvalitet vara ljudkvalitet och kvalitet
bilder av den mottagna överföringen. Här är det redan ganska svårt att bestämma kvalitetsindikatorn för inställningen i kvantitativ form. Men, som kommer att visas nedan, för att lösa extrema kontrollproblem är det ofta viktigt att inte veta det absoluta värdet av kvalitetsindikatorn, utan tecknet på dess ökning under kontrollprocessen. Det betyder att det för ledningen räcker att veta om kvalitetsindikatorn har ökat eller minskat. När det gäller inställning av radioutrustning löser en person detta problem ganska bra när det kommer till ljud- eller bildkvalitet.
Ris. 1.3.1.
Således antas det i framtiden att det alltid finns en algoritm för att bearbeta information om ett anpassat objekt som gör det möjligt att bestämma kvaliteten på inställningen av detta objekt kvantitativt (eller tecknet på förändringar i denna kvalitet under kontrollprocessen). Kvaliteten på inställningen mäts i antal Q, vilket beror på tillståndet för objektets kontrollerade parametrar:
. (1.3.1)
Syftet med inställningen är att extrema denna indikator, d.v.s. lösa problemet
där bokstaven S anger området för tillåten ändring av de kontrollerade parametrarna.
I fig. 1.3.1 visar ett blockschema över ett extremt objekt. Det bildas av själva inställningsobjektet med kontrollerade ingångar och observerbara utgångar, som bär information om objektets tillstånd, och en omvandlare, som, baserat på den mottagna informationen, bildar en skalär indikator på objektets kvalitet.
Ett exempel på ett extremt objekt är en radiomottagare i färd med att söka efter en station. Om hörbarheten för en station minskar (som de säger, stationen "flyter iväg"), är det nödvändigt att justera kretsen för att få det bästa ljudet från överföringen, dvs. för att ställa in mottagaren. Stämningskontroll består i detta fall av att bestämma rattens rotationsriktning. Stationens hörbarhetsnivå här är en indikator på kvaliteten på inställningen. Den bär inte det nödvändiga
Ris. 1.3.2.
kontrollinformation, dvs den anger inte åt vilket håll justeringsratten ska vridas. Därför, för att få den nödvändiga informationen, införs en sökning - en teströrelse av inställningshandtaget i en godtycklig riktning, vilket ger ytterligare och nödvändig information för inställning. Efter detta kan du redan säga exakt i vilken riktning du ska vrida ratten: om hörbarheten har minskat måste du vrida den i motsatt riktning, om den redan har ökat ska du vrida inställningsratten i samma riktning tills hörbarheten är maximal. Detta är den enklaste sökalgoritmen som används när man ställer in en radiomottagare, vilket är ett typiskt exempel på ett extremt objekt.
Således kännetecknas extrema kontrollobjekt av otillräcklig information vid objektets utgång och närvaron av en slags informations-"hunger". För att få den nödvändiga informationen i processen att hantera extrema objekt är det nödvändigt att ange en sökning i form av speciellt organiserade försökssteg. Sökprocessen skiljer tuning och extrem kontroll från alla andra typer av kontroll.
Som ett mer "seriöst" exempel på ett extremalobjekt med en parameter, låt oss överväga problemet med optimal dämpning av ett andra ordningens servosystem (Fig. 1, 3.2). En huvudstörning tillförs ingången på detta spårningssystem y*(t), bestämma tillståndet för utgången y(t). Angående beteendets natur y* (t) ingenting är känt. Dessutom kan de statistiska egenskaperna för störningen y* (t) förändras på oväntade sätt.
Ris. 1.3.3.
Uppgiften med tuning är att välja sådan dämpning som gör detta servosystem optimalt i betydelsen minimal funktionalitet:
Värdet på Q är en uppskattning av variansen hos residuet o(t)=y(t)-y*(t) på basen T. Uppenbarligen bör man sträva efter att minimera värdet på Q när man ställer in spårningssystemet.
Här fungerar det angivna spårningssystemet som inställningsobjekt, utdatainformationen för att bestämma kvaliteten på objektets operation är dess input och output, och omvandlaren bildar en kvalitetsindikator enligt formel (1.3.3). Det resulterande extrema föremålet har den egenskap som visas i fig. 1.3.3. Beroendets natur Q ( O) uttrycker det uppenbara faktum att för lite dämpning är lika illa som för mycket. Som framgår har karakteristiken (1.3.3) en uttalad extrem karaktär med ett minimum motsvarande optimal dämpning O*. Dessutom beror egenskapen på egenskaperna hos störningen y*(t). Därför det optimala tillståndet O*, minimera Q ( O), beror också på arten av den specificerande störningen y*(t) och ändras med den. Detta tvingar oss att vända oss till skapandet av speciella automatiska avstämningssystem som håller objektet i ett avstämt (extremt) tillstånd, oavsett egenskaperna hos störningar. Dessa automatiska enheter som löser inställningsproblemet kallas extrema regulatorer eller optimerare (d.v.s. enheter för att optimera ett objekt).
Ett utmärkande drag för extrema objekt är de icke-monotona (extrema) egenskaperna, vilket leder till omöjligheten att använda regleringsmetoden för att kontrollera sådana objekt. Genom att observera utgångsvärdet Q för objektet i exemplet som diskuterats ovan (se fig. 1.3.3) är det faktiskt omöjligt att konstruera en kontroll, dvs. bestämma i vilken riktning den kontrollerade parametern ska ändras O. Denna osäkerhet är först och främst förknippad med möjligheten till två situationer och vägen ut ur vilka till målet O* görs på exakt motsatt sätt (i det första fallet bör du öka O, och i den andra - att minska). Innan man hanterar ett sådant objekt är det nödvändigt att skaffa ytterligare information - i detta exempel består denna information av att bestämma vilken gren av egenskapen objektet är på. För att göra detta räcker det till exempel att bestämma värdet på kvalitetsindikatorn vid en angränsande punkt o + ? O, Var? O- ganska liten avvikelse.
Det bör noteras att automatisering av inställningsprocessen endast är motiverad om objektets extrema karaktär förändras över tiden, det vill säga när det extrema tillståndet vandrar. Om objektets egenskaper inte förändras, är processen att söka efter extremum engångskaraktär och behöver därför inte automatiseras (det räcker för att stabilisera objektet i det en gång bestämda extrema tillståndet).
I fig. 1.3.4 för illustration visar ett blockschema över extrem dämpningskontroll av ett spårningssystem som spårar ett måls position på(t), vars beteende förändras.
Ris. 1.3.4.
Här löser den extrema regulatorn avstämningsproblemet, dvs den bibehåller ett sådant dämpningsvärde O, vilket minimerar kvalitetsindikatorn för spårningssystemet.
