Есть много книг, которые можно назвать полезными. Но есть книги - прорывы, книги - откровения, книги - бомбы. Они будоражат сознание, пробуждают измученный рутиной интеллект, создают надежду, к ним хочется вернуться снова и снова. Одной из таких книг, на мой взгляд, является книга Дуг ДеКарло «Экстремальное управление проектами ».

В 2005 году я работал в роли PM над достаточно сложным проектом с высокими рисками. В компании, где я работал, была традиционная культура управления проектами, основанная на шаблонах документов, календарных планах с диаграммами Ганта (Gantt chart), достаточно жесткими бюджетами, стандартными отчётами. Эта культура основана на том, что требования к результату, бюджет и календарный план должны быть утверждены однажды и любые их изменения кране нежелательны. В этой парадигме руководитель проекта должен изобрести план в самом начале и строго следовать ему, как будто выполнение плана есть самоцель. Если удалось не отклониться от плана, значит ты опытный менеджер проекта, если нет, тебе нужно ещё многому учиться. Я понимал, что что-то здесь не так, но не находил единомышленников. Большая часть литературы была на стороне шаблонного менеджмента.

И вот по догме нанесён мощный удар. Это было очень неожиданно и настолько же приятно встретить единомышленника, рискнувшего написать целую книгу о зарождающемся новом подходе, где возобладали здравый смысл и предпринимательская логика. Я очень хочу, чтобы эту книгу прочитали многие. Если книга поможет сдвинуть старую парадигму, многое в вашей жизни и работе поменяется. Взгляды Дуга ДеКарло вполне соответствуют принципам Lean.

Дуг ДеКарло говорит о том, что не нужно закрываться от реальности формальными планами, бюджетами, утвержденными процедурами, что важно не достижение изначально поставленной цели, а поиск и получение желаемого результата. Он представляет экстремальный проект как стрельбу по движущейся цели, как самонаводящуюся ракету, которая ищет цель в реальном времени. Правит реальность! - говорит Дуг ДеКарло. Экстремально управлять проектом не значит делать проект «на коленках», это наоборот - высший пилотаж. Это как F1 в автогонках. Экстремальное управление проектами требует особых навыков и способностей, гибкости, скорости принятия решений, широты охвата.

«Людям хотелось бы, чтобы мир был прекрасным, аккуратным местом, где все уже определенно и предсказуемо. Все мы знаем, что это не реально, но ведём себя как будто так оно и есть, и именно поэтому попадаем в неприятности. В управлении проектами, например, мы приблизительно определяем, как много времени мы потратим на решение той или иной задачи, затем мы включаем наши подсчеты в программу для планирования хода работ и в результате получаем составленный план работ с использованием метода критического пути, к которому мы уже относимся как к чему-то обусловленному. Это абсолютная ерунда, потому что программа в сознании старших менеджеров создает иллюзию, что мы имеем определенность, которой не существует, и эти ложные ожидания в перспективе создают проблемы для всех нас».

«Мы живем в мире квантовых проектов, в котором изменение и неопределенность является нормой . Что же тогда представляет собой управление проектами в свете таких обстоятельств?».

«В чем я действительно убежден, так это в том, что эта книга либо вызовет огромный ажиотаж в мире управления проектами, либо будет признана еретической. Она также может стать источником смены парадигмы. В любом случае вы не останетесь таким, как прежде после прочтения этой книги. Вы уже более не сможете находить утешение в вашем четком плане работ с использованием метода критического пути, таком элегантном в своей иллюзии определенности ».

«За последнее время мир управления проектами изменился кардинально и необратимо. Сегодняшние проекты просто не имеют даже отдаленного сходства со вчерашними. Сам мир, в котором проходило управление проектами, безвозвратно канул в прошлое».

«Вот основные признаки экстремального проекта :

Требования меняются за одну ночь.

Проект требует использования новой технологии и новых методов, никем ранее не опробованных.

Срок выполнения проекта (в сравнении с обычным проектом) сокращен вдвое.

Качество жизни во время работ по проекту скорее напоминает небытие.

В разгар работ по проекту заказчик неожиданно решает, что ему требуется другой конечный результат.

Окружение, в котором существует проект, можно описать как хаотичное, непредсказуемое, и случайным образом меняющееся».

«Традиционное управление проектами имеет дело с чем-то известным. Экстремальные проекты имеют дело с неизвестностью. Традиционные проекты развиваются медленно и стабильно, их планирование происходит методично. Экстремальные проекты носят хаотичный, беспорядочный и непредсказуемый характер; скорость и инновации имеют решающее значение, а планирование проводится в последний момент».

«Экстремальные проекты беспорядочны. Это - реальность. А реальность существует независимо от составленных планов, и мы не в силах ей помешать. У нее есть свои планы. «Правит реальность!» . И мы можем только реагировать на изменения. Это положение настолько фундаментально и настолько важно для запоминания, что, если вы участвуете в работе над экстремальным проектом, я настоятельно рекомендую вам написать у себя на лбу фразу «Правит реальность! », причем сделать это в зеркальном отображении».

«Если вы будете уделять время для тщательного планирования каждого шага, проект, скорее всего, потеряет свою актуальность, когда вы его завершите. За это время сама проблема или возможность, которую вы изучали, может измениться до неузнаваемости. А поскольку для экстремальных проектов постоянные изменения являются правилом (а стабильность - исключением), вчерашние планы будут не более свежими, чем месячной давности бутерброд с рыбой ».

«Инновации исключительно важны для экстремальных проектов. Они являются самой сутью экстремальных проектов. Здесь, в первую очередь, требуется создание инновационных процессов и методов управления проектами, в результате которых появляются передовые продукты и услуги. Вы не сможете вдвое сократить срок работы по проекту, если станете работать в два раза упорнее. Это безнадежно устаревшее мировоззрение».

«Экстремальный проект представляет собой процесс поиска желаемого результата методом проб и ошибок. Его можно сравнить с ракетой, ищущей цель по тепловому излучению . Экстремальный проект является самокорректирующимся явлением, и у вас не будет времени на обсуждение каждого решения с вышестоящим руководством. Но даже если вы его найдете, люди на вершине иерархической лестнице не всегда будут доступны. Проектным командам необходимо принимать срочные и немедленные решения в свете стремительно меняющихся требований и обстоятельств. Целью традиционных проектов, напротив, является достижение поставленного результата с максимальной эффективностью при минимизации отклонений от первоначального плана . Оптимизация и эффективность являются целью. Проектные команды идут к поставленному результату, следуя предопределенным процессам и правилам. Зачастую вводятся жесткие принципы контроля, чтобы проект не отклонялся от установленных значений по стоимости, качеству или графику выполнения. Традиционный подход по отношению к экстремальному проекту можно сравнить с попыткой вести на полном ходу машину по скоростной автостраде, глядя в зеркало заднего вида».

«В случае с экстремальными проектами, которые беспорядочны по своей природе, мы будем уделять внимание результативности, а не эффективности . Мы стремимся достичь желаемого результата , который может лишь отдаленно напоминать первоначальную цель. Золотой треугольник традиционного управления проектами - сделать вовремя, качественно и в рамках бюджета - не поможет в экстремальных условиях. Почему? Да потому что само определение сроков, качества и бюджета постоянно меняется в ходе выполнения работ над проектом ».

«Традиционный проект похож на водопад - своими плавно нисходящими, последовательно идущими диаграммами Ганта и восемью уровнями детализации. Управление проектами по принципу «водопада» уместно в условиях относительно низкой скорости работ и малой неопределенности. Эта модель хорошо подходит для традиционных инженерно строительных проектов, у которых имеется четкая цель и проверенный план ее достижения. Процесс закрытия атомной электростанции и проект создания нового ресторана «Макдональдс» можно хорошо представить с помощью модели типа «водопад».

Ментальная модель традиционного проекта

Напротив, экстремальные проекты, характеризуемые меняющимися требованиями и сроками завершения, непредсказуемостью, беспорядочностью, скоростью и инновациями, не вписываются в эту модель. Экстремальный проект скорее похож на скрученную переваренную макаронину ».

Ментальная модель экстремального проекта

«Своим клиентам я обычно предлагаю следующее определение экстремального проекта: Экстремальный проект - это комплексное, высокоскоростное, самокорректирующееся предприятие, во время работы над которым люди взаимодействуют в поисках желаемого результата в условиях крайней неопределенности, постоянных изменений и сильного стресса ».

«Традиционные проекты придерживаются классической схемы “приготовиться, целься, огонь ”. Напротив, в экстремальных проектах мы сначала стреляем, а затем изменяем траекторию пули . Это - реальность, в которой живут бизнесмены, руководители проектов и команды профессионалов. Бюрократия, четкие правила и механистический подход, характерные для традиционных проектов, неприменимы к экстремальным проектам, где неопределенность, импровизация и спонтанность вытесняют предсказуемость, команды и контроль. Из этого следует, что мы должны использовать совершенно иной подход при планировании и управлении экстремальными проектами - приемлемый и адаптирующийся к изменениям ».

«При управлении экстремальными проектами мы понимаем, что план должен меняться, соответствуя состоянию внешнего мира. Если завтра мир изменится, значит, изменится и наш план. Изменения - это норма. Неопределенность очевидна. Стабильность - это отклонение от нормы. Традиционное управление проектами ориентировано на прошлое. Экстремальное управление проектами ориентировано на будущее ».

«Подход “приготовиться-целься-огонь” характеризует высокоскоростной, стремительный процесс. Основное внимание уделяется заказчику, чьё активное участие в проекте бесценно . Заказчик является основной заинтересованной стороной и, вместе с руководителем проекта, постоянно направляет ход проекта к поставленной цели, которая непрерывно изменяется и становится все более четкой с каждой итерацией ».

«Если вы не знаете будущего, зачем тратить время на его планирование? Экстремальное управление проектами этим не занимается .

Традиционное управление проектами заставляет людей служить процессу. Экстремальное управление проектами заставляет процесс служить людям.

Традиционное управление проектами - это набор практик, подходов и методов, которые делают людей слугами процесса. Диаграммы Гантта, протоколы, отчеты и прочие процессы призваны ограничивать деятельность людей. Экстремальное управление проектами основано на положении о том, что люди являются залогом успеха: мысли, эмоции и межличностные контакты являются основой творчества. Если команда деморализована, проект выбьется из графика, превысит бюджет и ухудшит результат. Таким образом, экстремальное управление проектами уделяет серьезное внимание качеству жизни и даёт участникам проекта контроль над процессом, а не наоборот.

Традиционное управление проектами централизованно контролирует людей, процессы и инструменты. В экстремальных проектах контроль распределен равномерно.

Традиционное управление стремится минимизировать изменения и установить жесткий контроль над процессами . Руководитель экстремальными проектами отдает себе отчет в том, что нельзя управлять чем-то неизвестным и непредсказуемым теми же методами, что и раньше. Пытаться заставить реальность соответствовать плану проекта - значит зря тратить время . В правильно организованном экстремальном проекте никто не находится под контролем. Напротив, все контролируют.

Традиционное управление бросает вызов всему миру (объектам, людям, времени). В экстремальных проектах вызов бросается прежде всего самому себе, своему отношению, своему подходу к миру.

Традиционное управление проектами стремится заставить людей, бюджет и график соответствовать плану. Экстремальное управление проектами предвосхищает изменения, используя минималистский подход к планированию и распределяя контроль.

Традиционное управление проектами - руководит. Экстремальное управление проектами - ведет за собой».

«Штампы традиционного управления - работа по плану, минимизация изменений, жесткий контроль - представляют собой чисто администраторские функции. Руководители традиционных проектов напоминают надзирателей и подходят только для управления стабильными процессами . В мире экстремальных проектов, где планирование сведено к минимуму, а изменения постоянны и непредсказуемы, руководитель проекта выполняет скорее роль лидера. Как станет видно позднее, хороший лидер, возглавляющий экстремальный проект, позволит людям найти оптимальное решение и выполнять постоянную самокоррекцию».

«С точки зрения современных высокоскоростных, подверженных изменениям проектов традиционный мир управления проектами является пережитком прошлого».

«Два квадрата в левой части рисунка отображают мир традиционного управления проектами - дисциплины, которая родилась в инженерно-строительной индустрии. Здесь подход к управлению проектами тесно связан с научным миром физики Ньютона . Мировоззрение Ньютона основано на детерминизме и редукционизме - парадигме, согласно которой мир может быть расчленен на предсказуемый набор причинно-следственных связей между его отдельными частями. Это - логическое и линейное мышление левого полушария во всей своей красе. Оно - аналитическое. Этот так называемый механистический подход породил мнение о том, что проекты могут планироваться с большой степенью уверенности . Он положил начало управлению проектами по модели водопада. Но с другой стороны находится правое полушарие, которое работает нелинейно. Принцип его работы относителен и произволен, и оно решает задачи, используя системное мышление».

«В мире экстремальных проектов план - не догма . И, в отличие от мира Ньютона, экстремальные проекты подчиняются законам новой науки: миру квантовой физики, самоорганизующихся систем и теории хаоса ».

«Многие компании только недавно осознали всю важность правильной организации процесса под названием «управление проектами», и теперь в спешке пытаются освоить традиционные подходы, представленные такими организациями как Software Engineering Institute (SEI), PMI и другими. К сожалению, эти организации, по-видимому, зря тратят свое время . Боб Кулин, обладатель звания РМР (Профессионал в области управления проектами), сделал следующее заявление: «Я всегда считал, что представители профессии руководителя проекта оказывают себе плохую услугу, если не понимают, что многие, если не большинство проектов, не соответствуют основополагающим принципам, установленным PMI в стандарте Project Management Body of Knowledge (PMBOK) . Пришло время открыть глаза на реалии современных условий ведения бизнеса и найти способ выжить и преуспеть в этих новых обстоятельствах».

«Модель экстремального управления проектами состоит из наборов правил, ценностей, умений, инструментов и практик, основанных на принципе изменений и неопределенности, и составляющих программную и аппаратную часть экстремального управления проектами:

Ускорителя - принципы, которые дают свободу мотивации и инновациям.

Общих ценностей - набор ценностей, устанавливающих доверие между заинтересованными сторонами.

Вопроса бизнеса - вопросы, ответы которые помогают часто и быстро выдавать заказчику ценные результаты.

Критических факторов успеха - навыки и инструменты, а также организационная поддержка, играющие ключевую роль в достижении успеха».

«Для экстремального проекта существует лишь общее представление о конечной цели , а о методах ее достижения неизвестно практически ничего. Очевидно, что традиционный, линейный подход к управлению проектами здесь просто не сработает . Стандартные инструменты, шаблоны и процессы традиционного управления не имеют никакой практической пользы для руководителя экстремального проекта. Вместо этого руководитель проекта совместно с заказчиком выбирает одно или несколько вероятных направлений работы, изучает происходящее и готовится к следующему этапу . Этот цикл повторяется несколько раз, пока руководитель проекта и заказчик находятся в поиске точки конвергенции текущего результата с поставленной целью, которая, вероятнее всего, уже претерпела изменения в свете новых знаний и открытий, сделанных во время предыдущих итераций. Управление экстремальным проектом может стать азартным и воодушевляющим вызовом для команды, когда речь идет о первенстве на рынке, уничтожении основного конкурента, повторном привлечении крупного клиента или возобновлении умирающей производственной линии. Экстремальное управление проектами вовсе не обязательно должно быть разрушающей изнурительной работой наперекор реальности - разумеется, если вы откажетесь от традиционных методов управления, и примите новый квантовый образ мышления».

«Принятие мира экстремальных проектов требует от нас в первую очередь провести изменения в нашем мировоззрении».

«Как и любое программное обеспечение, наш мозг имеет «настройки по умолчанию», то есть образ мышления. Под образом мышления я имею в виду набор предположений и допущений относительно того, как устроен мир. И это есть наша внутренняя программа».

«Вот краткий список ключевых идей, о которых вам не стоит забывать:

Под квантовым мышлением я подразумеваю мировоззрение, которое приемлет изменения и непредсказуемость. Квантовое мышление предполагает, что изменения являются нормой.

Ньютоновское или линейное мировоззрение считает стабильность заданной нормой.

Экстремальные проекты должны управляться преимущественно с точки зрения квантового мышления.

Попытка использовать квантовый подход при управлении традиционными проектами приведет к плачевным результатам.

Применение ньютоновского мышления по отношению к экстремальному проекту полностью его погубит».

«В отличие от ньютоновского причинно-следственного образа мышления, управление экстремальными проектами подразумевает, что, хотя конечная цель проекта является достижимой, невозможно предсказать, какими методами мы её достигнем. Следовательно, приспособляемость важнее предсказуемости ».

«Хорошая новость состоит в том, что руководство организации рано или поздно понимает, что старый подход не работает. Плохая новость состоит в том, что для исправления ситуации часто выбираются ошибочные методы. Обычно этот процесс начинается с вывода о том, что не все сотрудники освоили новое программное обеспечение и необходимую проектную методологию. На данном этапе ньютоновское мышление приходит к заключению о том, что если бы все следовали установленным правилам, тогда компания, наконец, смогла бы достигать четких и предсказуемых результатов. «Надо ужесточить дисциплину», говорят они. Другими словами, превалирующая философия традиционного менеджмента заключена в следующих словах: “Если метод не действует, давайте ужесточим его” ».

«Миллионы долларов тратятся впустую на тренинговые программы и сертификацию сотрудников в области традиционного подхода к управлению проектами, которые только тормозят выполнение экстремальных проектов. По мере роста неустойчивости проекта, стремление свети все к линейной модели, становится просто навязчивой идеей и неминуемо ведет к тому, что я называю “линейным безумием”».

«Реальность заключается в том, что экстремальный проект представляет собой извилистую линию . Он похож на скрученную переваренную макаронину, о которой я упоминал ранее. Но многие руководители проектов, прошедшие школу классического управления, придерживаются, пусть даже несознательно, совершенно иных взглядов о том, как должен осуществляться проект. Они хотят, чтобы проект выглядел следующим образом:

Этот тяжеловесный, линейный образ мышления левого полушария является основополагающей причиной возникновения ньютоновского невроза: стремления выстроить экстремальный проект вдоль прямой линии . Тим Листер, старший консультант компании Cutter Consortium, называет менеджеров, мыслящих подобным образом, «приверженцами прямой линии». Эти горе-руководители безжалостно пытаются подчинить себе каждый изменяющийся элемент проекта путем чрезмерного использования проектных инструментов, правил, шаблонов, политик и процедур ».

«Они также с готовностью признают свои собственные ошибки. Если бы вам удалось подслушать мысли отчаявшегося руководителя проекта, его разговор с самим собой выглядел бы примерно так “Мир не соответствует моим планам. Должно быть, я не такой уж хороший руководитель, как мне казалось. Я должен пройти дополнительное обучение по управлению проектами. Я буду стараться и обещаю использовать больше типовых шаблонов и инструментов” ».

«Мир не соответствует моим планам. Давайте задумаемся. А с какой стати мир должен соответствовать планам вашего проекта? Что может быть более нелепым? Ньютоновский невроз приводит к бесплодным попыткам изменить мир в соответствии с вашими планами , что само по себе является фикцией. Кому может прийти в голову менять реальность в соответствии с фикцией? Людям, страдающим ньютоновским неврозом».

«Поймите меня правильно. Я считаю, что сертификация в области управления проектами оказывает ценную услугу при устройстве на работу и, несомненно, добавляет веса вашему резюме. Так что вы можете с гордостью демонстрировать свой сертификат РМР окружающим. Если хотите - сделайте татуировку. Но не думайте, что те инструменты и концепции, которыми вы овладели при обучении, имеют универсальное применение. В экстремальных проектах большинство из них практически бесполезны».

«Ньютоновский невроз ни в коем случае не является специфическим заболеванием руководителей экстремальных проектов. Этот коварный недуг широко распространен среди спонсоров проекта, заказчиков и высшего руководства, которое настаивает на использовании линейного ньютоновского подхода в целях стабилизации непредсказуемо меняющегося мира.

Я встречал довольно много руководителей проектов, которые считают, что придерживаются квантового образа мышления, хотя действуют в соответствии с ньютоновской моделью. Их поведение не соответствует их взглядам, хотя их намерения вполне благородны. Это феномен, известный как “бессознательный ньютонианизм”, лежит в основе ньютоновского невроза».

«Экстремальные проекты похожи на джаз . Неискушенному слушателю джаз может показаться случайным и хаотичным, но это не так. В джазе есть структура, и у джазовых музыкантов есть огромная возможность для импровизации. Джаз не имеет четких установок. Их также не существует и в управлении экстремальными проектами».

«Традиционные проекты больше напоминают классическую музыку. Они слаженно управляются. Вы должны придерживаться партитуры, иначе дирижер доберется до вас своей палочкой. Тем не менее, в некоторых организациях уже начинают видеть свет. Там понимают, что самые трудные проекты имеют тенденцию к спаду при использовании жестких методов, чрезмерного количества проверенных шаблонов, практик и политик».

«Я не пытаюсь утверждать, что в экстремальном проекте нет места для жестких классических или ньютоновских принципов. Некоторые составляющие экстремального проекта требуют безусловной жесткости, например, при тестировании программного обеспечения или проведении научного эксперимента. Необходимо использовать как ньютоновские, так и квантовые методы. Но для успешной реализации экстремального проекта во всех аспектах предприятия должен превалировать квантовый образ мышления».

«Ньютоновский образ мышления основан на боязни изменений, страхе допустить ошибку . Его основной задачей является стремление не дать случится плохому. Он пытается изменить реальность в соответствии с чьими-то представлениями о том, что должно быть. Он пытается одержать победу силовыми методами . Попытка применить традиционный подход в условиях непредсказуемости может быть опасна как для самого проекта, так и для вашего здоровья и благосостояния».

«Управлять экстремальными проектами - значит видеть мир таким, какой он есть, в его текущем состоянии, и не бороться с ним на каждом шаге . В конце концов, когда что-то происходит, оно уже становится реальностью. Попытка изменить реальность равнозначна попытке изменить историю. Это бесполезно. Вместо этого мы прощаем прошлые ошибки, смотрим в лицо реальности и изменяем в соответствии с ней наш план, и никак иначе. На вашем компьютере нет кнопки “Отмена реальности”. В условиях сжатых сроков, постоянных изменений, сильной неопределенности и высокой сложности использование традиционного подхода равносильно недееспособности».

«Экстремальное управление проектами - это новый тип мышления и управления, который соответствует характеру проектов, реализуемых в условиях “высокой турбулентности”, стремительных изменений и постоянной неопределенности. Это сохранение контроля и достижение результатов в стремительно меняющейся среде».

«Выбирая устойчивый к изменениям тип мышления, вы выбираете систему мировоззрения, которая “синхронизирована” с хаосом и непредсказуемостью, и делаете основную ставку на людей и взаимоотношения между ними, а не на инструменты и процессы.

Руководитель экстремального проекта должен направлять потоки мыслей, эмоций и отношений на достижение ценных результатов ».

«Я предлагаю рассматривать проект как живой изменчивый организм:

Мысли находят свое выражение в виде идей, решений, новых фактов, данных и достижений. Когда мысли и эмоции сходятся в точке конвергенции, они находят свое выражение во встречах с использованием простых диаграмм, в разговорах за чашечкой кофе, в составлении простых, неофициальных схем. Они прорываются в жизнь в виде физических прототипов, рисунков, памяток, презентаций, сделанных в программе PowerPoint, проектных планов, проектной документации и окончательных проектных решений.

Эмоции постоянно находят свое выражение в физической и телесной формах: когда люди хмурятся или улыбаются, когда они отправляют гневное письмо по электронной почте, либо празднуют победу, связанную с появлением первых успешных результатов экспериментальных работ. Напротив, традиционное управление в основном полагается на механистический (читай ньютоновский) подход и отказывается уделять внимание человеческому фактору. Его интеллектуальный фундамент состоит из практик, процедур и политик, делающих людей слугами процесса. Можно ли позволить себе обесчеловечить проект? Нет, только не в квантовом мире.

Взаимоотношения представляют собой сложную паутину общения, возникающую при появлении новой информации, включая мысли и эмоции, которыми обмениваются между собой участники проекта. Когда вы смотрите на результаты проекта, вы видите сумму мыслей, эмоций и взаимоотношений, нашедших воплощение в физической форме».

«Таким образом, проект - это процесс, в результате которого мысли и эмоции принимают определенную форму. Вы можете смотреть на желаемый результат проекта как на некое существо, находящееся на стадии своего формирования. И с ростом объема мыслей и эмоций, которыми обмениваются между собой участники проекта, конечный результат приобретает все более отчетливые очертания».

«Одной из важнейших задач экстремального управления проектами является сжатие периода времени , необходимого для того, чтобы мысли, эмоции и взаимоотношения делали свое воплощение в физической форме».

«Управление проектами, экстремальное или традиционное, представляет собой не просто процесс разработки и внедрения нового продукта или повышение производительности услуги, которого добивался заказчик. Это также не есть создание всевозможных артефактов (диаграмм Ганта, журналов, отчетностей и прочей бесчисленной документации). Это нечто гораздо большее: управление проектами - это наука и искусство направлять потоки мыслей, эмоций и отношений на достижение значимых результатов ».

«Если проекты - это люди (их мысли, эмоции и отношения), то управление отношениями становится главной задачей руководителя экстремального проекта. Люди - ключевой фактор успеха экстремального проекта».

«Любой, кто участвует в проекте или испытывает на себе его влияние (до или после завершения), является его участником. Участники проекта обеспечивают его жизненно важными продуктами и услугами, включая руководящие полномочия, выполнение других проектов, информацию, отзывы, рабочую силу, сотрудничество, решения, одобрения и советы. Проекты, зависящие от вашего проекта, тоже являются его участниками».

«Кроме того, вам придется иметь дело с внутренними факторами организации. Они включают в себя системы, политики и процедуры (разумеется, основанные на ньютоновском мышлении), с которыми вам придется жить, пока вы не найдете ангела-хранителя, который поможет вам избежать этих досадных помех. Организационная культура - способ выполнения работ в конкретной организации - также может оказывать на вас существенное влияние. Если вы окажетесь в административно-командной организации, вы вряд ли сможете рассчитывать на коллективное принятие решений, которое является ключевым фактором успеха для экстремального проекта».

«Подружитесь с изменениями . Изменения оказывают негативное воздействие на проект. Они нарушают порядок вещей. Обычно к изменениям относятся настороженно, и по этой причине традиционное управление придает столь большое значение управлению изменениями. Экстремальное управление проектами требует иного отношения к изменениям - такого, при котором изменения воспринимаются как новая возможность , а принятие изменений повышает шансы на достижение желаемого результата (который может существенно отличаться от запланированного)».

«Играйте на страстях людей . Я не думаю, что по утрам многих людей приводит в восторг мысль о том, что им надо вернуться к работе над проектом. На самом деле слово проект содержит в себе некий угнетающий подтекст. Люди будут работать с большим энтузиазмом, если они будут знать, что выполняют определенную миссию; если они будут рассматривать проект не как “проект”, а как причину их действий. Вы должны показать людям, что их работа является частью чего-то большего , дав им четкое представление о целях и средствах».

«Не усложняйте процесс . Для экстремального проекта старый добрый принцип “чем меньше, тем лучше” - это не пустой звук. Это очень серьезно. На практике меньшее становится большим: меньше процессов, меньше управления, меньше политик и стандартных процедур».

«Основной задачей менеджера экстремального проекта является достижение и сохранение приверженности проектной миссии. Вы можете смело говорить об установлении приверженности, когда участники команды имеют сильную мотивацию и большая часть сообщества участников проекта оказывает вам поддержку».

«Когда приверженность ослабевает или пропадает, энергетическое поле проекта приходит в упадок и проект впадает в мрачное настроение . Сразу же возникает риск несоблюдения временных рамок, потери качества, срыва финансовых ожиданий и полного провала проекта».

«Самодисциплина - первый критический фактор успеха в экстремальном управлении проектами. В случае с экстремальным проектом это означает способность к самоуправлению во враждебных условиях. Нельзя стабилизировать окружающий мир, можно лишь стабилизировать свое состояние. Это ваша единственная возможность. И когда вы стабилизируете себя, мир вокруг вас, словно по волшебству, оказывается более стабильным . Если вы не будете придерживаться самодисциплины при работе во враждебных условиях, вы обречете себя на страдания».

«Приверженность - это позитивная энергия, возвышенное чувство, которое пронизывает проект и движет его навстречу успеху. Безразличие или осмеяние - это негативная энергия, тормозящая развитие проекта».

«Девять причин неудач руководителя экстремального проекта.

Руководители экстремальных проектов терпят неудачу, когда обращают свой взгляд внутрь проекта и сосредотачиваются на технических деталях и разработке продукта (содержании), забывая о среде, окружающей проект: общей экономической ситуации, ожиданиях участников и эмоциональном состоянии проекта. В связи с этим возникают неразрешенные конфликты, в результате которых происходит потеря приверженности и неспособность создать приемлемый конечный продукт или услугу. Приведенные ниже факторы ошибок руководителей проектов связаны в первую очередь с проектной средой. Они встречаются во всех проектах, но приобретают особое значение в экстремальных условиях:

1. Отсутствие благодетеля - неспособность найти подходящего спонсора, который обладал бы чемпионскими качествами и способностью сокрушать препятствия.

2. Слабые коммуникационные навыки (общение, ведение переговоров, разрешение конфликтов, поддержка и оказание влияния).

3. Синдром рака-отшельника: руководитель проекта сидит перед экраном компьютера, вместо того, чтобы сидеть перед ключевыми участниками.

4. Синдром хорошего солдата: излишняя мягкотелость; преклонение перед руководством и сдача своих позиций; простое выполнение приказов.

5. Потеря бизнес-ориентации: неправильное применение четырех вопросов бизнеса (которые будут раскрыты в следующей главе):

Вторжение на чужую территорию: попытка дать ответ на первый вопрос бизнеса (“Кому это нужно и зачем? ”). На этот вопрос должен отвечать спонсор проекта.

Бегство с поля боя: боязнь взять на себя ответственность за ответ на второй вопрос бизнеса (“Что для этого надо сделать? ”), позволяя спонсору проекта управлять бюджетом. Это прерогатива руководителя проекта.

Излишняя робость: неспособность получить то, что приведет проект к успеху (третий вопрос бизнеса - “Сможем ли мы с этим справиться? ”). Надо уметь вести переговоры.

Злонамеренная угодливость: руководитель проекта продолжает выполнение работ, имея отрицательный ответ на четвертый вопрос бизнеса (“Оно того стоит? ”). Это то же самое, что инициировать проект или продолжать его реализацию, зная, что у него нет ни одного шанса на успех. При этом, обвиняя руководителя проекта в ошибках, забывают о реальной причине провала: экономическое обоснование проекта оказалось нежизнеспособным.

6. Некорректная методология: использование анти-продуктивной методологии выполнения проекта.

7. Тоталитаризм (или шаблонный менеджмент): руководитель проекта полагает, что сможет управлять динамикой экстремального проекта, заставляя людей заполнять формы отчетности, вместо того, чтобы сосредоточиться на раскрытии мотивации, создании инноваций и установлении доверительных отношений, что требует применение стиля управления, основанного на ценностях и принципах.

8. Наивная угодливость: неспособность понять, что выполнение проекта не решает поставленную проблему.

9. Не в своей тарелке: отсутствие понимания того, что экстремальное управление проектами (а, возможно, и любое управление проектами) - это работа, на которой можно наилучшим образом использовать свои врожденные таланты и мотивируемые способности».

«Ключ к проведению эффективных групповых встреч кроется в вашей способности управлять энергией участников, а не временем . “Давайте забудем о чувствах и эмоциях”, сказал один руководитель проекта в разгар совещания. Это было некорректное предложение. Как профессиональный посредник с тридцатилетним стажем работы, могу сказать, что мой самый главный навык заключается в умении открыто обращаться с чувствами участников. Модель «Чувства -> Факты -> Решения » играет важную роль в течение всего совещания. Если участники группы находятся в плохом настроении, не стоит рассчитывать на прогресс, пока вы не обратитесь к их чувствам ».

«Люди часто ошибаются, полагая, что различие между управлением традиционными и экстремальными проектами заключается в наличии или отсутствии планирования. Такое представление далеко от истины. Управление обоими видами проектов включает планирование, и в обоих случаях его целью является сохранение контроля над проектом».

«Другое фундаментальное различие между традиционным и экстремальным управлением проектами состоит в том, что традиционное управление проектами начинается со стадии разработки проекта и заканчивается на стадии его реализации, а экстремальное управление проектами охватывает проект гораздо шире - от идеи до получения экономического эффекта ».

«Экстремальные проекты развиваются в “гибких организациях”, т.е. в организациях с адаптированной к изменениям, дружественной к проектам культурой, которая распознает и удовлетворяет особые потребности различных проектов - от экстремальных до традиционных.

«Проекты подобны цветам. Если почва отравлена, один или два цветка выживут, но остальные рано или поздно погибнут».

«Бюрократия, четкие правила и механистический ньютоновский подход, характерные для традиционных проектов, неприменимы к экстремальным проектам, где неопределенность, импровизация и спонтанность вытесняют предсказуемость и контроль. Экстремальные проекты требуют нового мировоззрения и новой модели управления, которые позволят руководителям проектов и бизнесменам сохранять контроль над ситуацией в изменчивых условиях. Модель управления должна быть сосредоточена на прибыльности, и не упускать из виду качество жизни».

«Руководители, мировоззрение которых направлено на усиление механики проекта, допускают серьезную ошибку . Они стремятся разработать жесткий план и неукоснительно его выполнять . Но в мире экстремальных проектов, которые подвержены влиянию со стороны конкурентов, распоряжений правительства, изменению предпочтений потребителей и новых технологий, вчерашние планы будут не более актуальны, чем газета, вышедшая месяц назад».

«Причины успешности экстремальных проектов - это, в первую очередь, грамотное управление динамикой, а не механикой проекта».

«Ситуация усугубляется еще больше после отправки сотрудников, порой в очень большом количестве, на курсы обучения и сертификации в области управления проектами, где преподают традиционные техники управления проектами, которые приводят лишь к снижению продуктивности изменчивых и сложных по своей сути экстремальных проектов. В результате происходит напрасная трата времени и денег».

«Сочетание ньютоновского мышления, тоталитарности и проектной бюрократии приводит к тому, что проект оказывается заключенным в смирительную рубашку. Подобная практика подавляет мотивацию и инновации, являющиеся жизненной силой экстремального проекта. Вместо желаемого роста производительности организация сталкивается с недееспособностью, поскольку люди начинают работать на систему, а не наоборот».

«В мире традиционного управления проектами успех определяется устаревшими принципами соблюдения графика работ, рамок бюджета и всех требований, установленных на этапе планирования. В мире экстремальных проектов эти показатели успеха не имеют смысла. Какой толк от соблюдения всех критериев, если проект становится убыточным после его реализации? Разумеется, руководители экстремальных проектов беспокоятся о графике, бюджете, целях и качестве, но они также прекрасно понимают, что эти факторы не определяют успешность проекта».

«Квантовый руководитель видит свой проект следующим образом:

Главный секрет сохранения контроля над экстремальным проектом состоит в том, чтобы не пытаться растянуть его вдоль прямой линии . Это стремление является ошибочным по своей сути. Вместо этого необходимо установить границы реализации проекта и создать множество контрольных точек . Границы дают возможность импровизировать в заданных пределах».

«Ньютоновский руководитель хочет видеть свой проект следующим образом:

Этот тип мышления отрывает нас от реальности, поскольку он противоречит ей. Ньютоновское мышление призывает нас придерживаться установленного плана любой ценой и способствует созданию практик и систем, которые противостоят изменениям или стремятся их минимизировать. Ньютоновский руководитель пытается изменить реальность в соответствии с планом и управляет людьми по принципу покорного подчинения . Но реальность правит. Для ньютоновской личности эффективность важнее результата (читай, прибыли). Он спрашивает себя: “Не выходит ли проект за временные и бюджетные рамки?”».

«Традиционных показателей оказывается недостаточно, поскольку они привязаны к графику, бюджету, требованиям и качеству, а не к соответствию результатов проекта ценностям бизнеса. Если проект выполняется в срок и не выходит за рамки бюджета, но при этом не приносит прибыли и не отвечает основным требованиям, его практическая ценность близка к нулю ».

«Экстремальные проекты не живут в полной изоляции. Они связанны с другими проектами и глобальными вопросами бизнеса».

«Это книга о том, как изменить окружающий мир... замаскированная под книгу об экстремальном управлении проектами . И это является основной концепцией управления проектами: изменение окружающего мира с каждым новым проектом. Когда дело доходит до изменений, какую бы должность вы ни занимали - менеджер проекта, спонсор, или исполнительный директор организации, экстремальное управление проектами уравнивает положение. Когда реальность меняется, ей нет дела до вашей должности , места жительства или количества денег на банковском счете. Изменения расставляют другие приоритеты».

«Мир, в котором мы живем, уже давно считается экстремальным. Никто не в силах изменить реальность. Остается надеяться, что самым важным, что мы можем сделать в экстремальном мире для себя и окружающих людей, является смена нашего типа мышления и принятие нового мировоззрения, новой квантовой реальности ».

Cтатья или другие материалы сайта оказались для Вас полезными? Авторы сайта и все члены сообщества будут Вам очень признательны, если Вы поддержите проект в любой, доступной и удобной для Вас форме. . Поддержав портал Вы будете способствовать повышению популярности ресурса и привлечению более широкого круга посетителей к решению рассматриваемых на сайте проблем.

При цитировании материалов статьи обязательно указывать ссылку на источник. Полная перепечатка текста статьи возможна лишь с разрешения автора.

Назначением экстремальной системы является автоматическое отыскание регулирующих (управляющих) воздействий, соответствующих оптимальному (экстремальному) значению показателя качества при неконтролируемом изменении характеристик системы и внешних условий, влияющих на положение экстремальной точки показателя качества.

Рис. 12.2. Общая схема экстремальной системы О - объект; ЧЭ - чувствительный элемент; УФ - устройство формирования показателя качества; ИЭ - исполнительный элемент; УАП - устройство автоматического поиска экстремума; ЭР - экстремальный регулятор

В экстремальной системе соответствующая перестройка входных воздействий производится путем анализа результатов пробных движений (колебаний), в процессе которых изучается тенденция изменения показателя качества системы. Можно говорить, что в экстремальной системе существует своеобразная обратная связь по показателю качества. На рис. 12.2 представлена принципиальная схема экстремальной системы. Особенностью ее является наличие устройства автоматического поиска экстремума УАП, которое производит анализ показателя качества и через исполнительный элемент ИЭ подает на вход объекта управляющее воздействие такое, чтобы характеристика получила экстремальное значение

В экстремальной системе устройство поиска экстремума выполняет роль анализатора и синтезатора.

Экстремальный регулятор целесообразно использовать только тогда, когда функция характеризующая показатель качества, является «плавающей» (рис. 12.3), т. е. как сама величина так и

соответствующее ей значение существенно меняются неконтролируемым образом.

Обычно показатель качества зависит от нескольких регулирующих воздействий, т. е. В точке экстремума

где - базисные векторы.

Рис. 12.3. Экстремальные характеристики

Таким образом, экстремальная система должна обеспечить движение рабочей точки по поверхности в пространстве до точки, где Для осуществления такого движения необходимо, во-первых, определить градиент и, во-вторых, в соответствии со значением градиента организовать движение к точке экстремума.

Рис. 12.4. Синхронное детектирование

Первая задача - определение градиента - может решаться несколькими способами, наиболее распространенными из которых являются способы синхронного детектирования, непосредственного измерения производной и запоминания и удержания экстремума.

Способ синхронного детектирования основан на том (рис. 12.4), что для ориентации рабочей точки относительно экстремума

показателя качества к основным медленно меняющимся входным сигналам добавляются малые гармонические (обычно периодические) составляющие. Синхронные детекторы выполняют операцию умножения функции на соответствующие гармонические составляющие и операцию усреднения во времени этих произведений. В результате на выходах синхронных детекторов получаются величины, пропорциональные с точностью до малых высших порядков составляющим градиента в точке

Действительно, разложим функцию в окрестности точки в ряд Тейлора:

После умножения выражения (12.1) на и усреднения получим

Если учесть, что при медленном изменении справедливы соотношения:

то выражение (12.2) можно привести к виду

где погрешность, имеющая больший, чем первое слагаемое, порядок малости.

В результате на выходах синхронных детекторов получаются сигналы

Способ непосредственного измерения производной предполагает дифференцирование функции по времени. Для производной, имеем

Допустим, что имеется возможность задавать поочередно величины

H б = Ш 1 x 2 + Ш 2 (-2dx 2 -x 1 +u)

При - корни вещественные:

Сумма двух экспонент представляет собой:

Если, то корни комплексно-сопряженные и решение будет представлять собой периодическую функцию. В реальной системе, переключений не более 5 - 6.

2.4.3 Метод поверхности переключений

Данный метод позволяет найти управление функций переменной состояния для случая когда оптимальное управление носит релейный характер. Таким образом этот метод можно применять при решении задач оптимального быстродействия, для объекта с аддитивным управлением

Суть метода заключается в том, чтобы во всём пространстве состояний выделить точки, где происходит смена знака управления и объединить их в общую поверхность переключений.

Поверхность переключений

Закон управления будет иметь следующий вид:

Для формирования поверхности переключений удобнее рассматривать переход из произвольной начальной точки в начало координат

Если конечная точка не совпадает с началом координат, то необходимо выбрать новые переменные, для которых это условие будет справедливо.

Имеем объект вида

Рассматриваем переход, с критерием оптимальности:

Этот критерий позволяет найти закон управления такого вида:

С неизвестным, начальные условия нам также неизвестны.

Рассматриваем переход:

Метод обратного времени (метод попятного движения).

Этот метод позволяет определить поверхности переключений.

Суть метода заключается в том, что начальная и конечная точки меняются местами, при этом вместо двух совокупностей начальных условий остаётся одна для.

Каждая из этих траекторий будет оптимальна. Сначала находим точки, где управление меняет знак и объединяем их в поверхность, а затем направление движения меняем на противоположное.

Пример - Передаточная функция объекта имеет вид:

Критерий оптимальности быстродействия:

Ограничение на управление.

Рассмотрим переход:

Оптимальное управление будет иметь релейный характер:

Перейдём в обратное время (т.е.). В обратном времени задача будет иметь такой вид

Рассмотрим два случая:

Получим уравнения замкнутой системы:

Воспользуемся методом непосредственного интегрирования, получим зависимость от и поскольку -, то имеем

Т.к. начальные и конечные точки поменяли местами, то, получим аналогично:

Построим получившееся и по методу фазовой плоскости определим направление

Применив метод непосредственного интегрирования, получим:

Функция будет иметь вид:

Изменив направление:

Точка смены знака (точка переключения).

Общее аналитическое выражение:

Уравнение поверхности:

Оптимальный закон управления:

Подставив уравнение поверхности, получим:

2.5 Субоптимальные системы

Субоптимальные системы - это системы близкие по свойствам к оптимальным

Характеризуется критерием оптимальности.

Абсолютная погрешность.

Относительная погрешность.

Субоптимальным называют процесс близкий к оптимальному с заданной точностью.

Субоптимальная система - система где есть хоть один субоптимальный процесс.

Субоптимальные системы получаются в следующих случаях:

при аппроксимации поверхности переключений (с помощью кусочно-линейной аппроксимации, аппроксимация с помощью сплайнов)

При в субоптимальной системе будет возникать оптимальный процесс.

ограничение рабочей области пространства состояний;

3. АДАПТИВНЫЕ СИСТЕМЫ

3.1 Основные понятия

Адаптивными системами называют такие системы, в которых параметры регулятора меняются вслед за изменением параметров объекта, таким образом, чтобы поведение системы в целом оставалось неизменным и соответствовало желаемому:

Существует два направления в теории адаптивных систем:

адаптивные системы с эталонной моделью (АСЭМ);

адаптивные системы с идентификатором (АСИ).

3.2 Адаптивные системы с идентификатором

Идентификатор - устройство оценки параметров объекта (оценка параметров должна осуществляться в реальном времени).

АР - адаптивный регулятор

ОУ - объект управления

U - идентификатор

Часть, которая выделена пунктиром, может быть реализована в цифровом виде:

V, U, X - могут быть векторы. Объект может быть многоканальным.

Рассмотрим работу системы.

В случае неизменных параметров объекта, структура и параметры адаптивного регулятора не меняются, действует главная обратная связь, сис-тема представляет собой систему стабилизации.

Если параметры объекта меняются, то они оцениваются идентификато-ром в реальном времени и происходит изменение структуры и параметров адаптивного регулятора так, чтобы поведение системы оставалось неизмен-ным. Основные требования предъявляются к идентификатору (быстродействие и т.д.) и к самому алгоритму идентификации. Такой класс систем используют для управления объектами с медленными нестационарностями. Если мы имеем нестационарный объект общего вида:

;.Простейший адаптивный вид будет следующий:

Требования, которые предъявляются к системе:

Где и - матрицы постоянных коэффициентов.

Реально мы имеем:

Если приравнять, то получим соотношение для определения параметров регулятора

3.3 Адаптивные системы с эталонной моделью

В таких системах существует эталонная модель (ЭМ), которая ставится параллельно объекту. БА - блок адаптации.

Рис 2 - Функциональная схема АСЭМ:

Рассмотрим работу системы:

В том случае, когда параметры объекта не меняются или процессы на выходе соответствуют эталонным, ошибка:

автоподстройка управление программирование

Не работает блок адаптации и не перестраивается адаптивный регулятор, в системе действует плавная обратная связь.

Если поведение отлично от эталонного, это происходит при изменении параметров объекта, в этом случае появляется ошибка.

Включается блок адаптации, перестраивается структура адаптивного регулятора, таким образом чтобы свести к эталонной модели объекта.

Блок адаптации должен сводить ошибку к нулю ().

Алгоритм, закладываемый в блок адаптации, формируется различными способами, например, с использованием второго метода Ляпунова:

Если это будет выполняться, то система будет асимптотически устойчива и.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Постановка задачи синтеза системы управления. Применение принципа Максимума Понтрягина. Метод аналитического конструирования оптимальных регуляторов. Метод динамического программирования Беллмана. Генетическое программирование и грамматическая эволюция.

дипломная работа , добавлен 17.09.2013


Методы решения задачи синтеза системы управления динамическим объектом. Сравнительная характеристика параметрического и структурно-параметрического синтеза. Схема процесса символьной регрессии. Принцип действия метода аналитического программирования.

дипломная работа , добавлен 23.09.2013


Понятие большой системы управления. Модель структурного сопряжения элементов. Организация многоуровневой структуры управления. Общая задача линейного программирования. Элементы динамического программирования. Постановка задачи структурного синтеза.

учебное пособие , добавлен 24.06.2009


Постановка задачи динамического программирования. Поведение динамической системы как функция начального состояния. Математическая формулировка задачи оптимального управления. Метод динамического программирования. Дискретная форма вариационной задачи.

реферат , добавлен 29.09.2008


Исследование основных динамических характеристик предприятия по заданному каналу управления, результаты которого достаточны для синтеза управляющей системы (СУ). Построение математической модели объекта управления. Анализ частотных характеристик СУ.

курсовая работа , добавлен 14.07.2012


Теория автоматического управления. Передаточная функция системы по ее структурной схеме. Структурная схема и передаточная функция непрерывной САР. Устойчивость системы. Исследование переходного процесса. Расчет и построение частотных характеристик.

курсовая работа , добавлен 14.03.2009


Общие понятия и классификация локальных систем управления. Математические модели объекта управления ЛСУ. Методы линеаризации нелинейных уравнений объектов управления. Порядок синтеза ЛСУ. Переходные процессы с помощью импульсных переходных функций.

курс лекций , добавлен 09.03.2012


Принцип работы и задачи информационных систем управления проектами. Методы критического пути, анализа и оценки планов. Сетевые модель и график, виды путей. Информационный обмен между предприятиями, классификация информационных систем и их рынки сбыта.

контрольная работа , добавлен 18.11.2009


Классификация информации по разным признакам. Этапы развития информационных систем. Информационные технологии и системы управления. Уровни процесса управления. Методы структурного проектирования. Методология функционального моделирования IDEF0.

курсовая работа , добавлен 20.04.2011


Анализ основных этапов решения задачи синтеза регуляторов в классе линейных стационарных систем. Нахождение оптимальных настроек регулятора и передаточной функции замкнутой системы. Изучение состава и структуры системы автоматизированного управления.

Принцип управления: (буровой станок)

Программы и законы регулирования Программа регулирования

План формирования задающего воздействия g (t ) на систему.

Программа регулирования может быть:

временной: y = y (t );

параметрической: y = y (s 1 , s 2 , s 3 , ..., s n ).

Например, временная программа приготовления пищи (лапшу варить 12 мин.), или параметрическая программа посадки самолета на палубу авианосца (в зависимости от: бокового ветра, изменений координат посадочной полосы, массы остатка топлива, ...).

Закон регулирования

Зависимость, по которой формируется регулирующее воздействие u (t ) на объект из первичной информации: g (t ) и/или x (t ) и, возможно, f (t ).

Законы регулирования бывают:

линейные:

;

нелинейные:

F 1(u , du /dt , ...) = F 2(x , dx /dt , ...; g , ...; f , ...) .

Классификация нелинейных законов регулирования:

Функциональные.

Логические.

Параметрические.

Оптимизирующие.

Примеры статических функциональных нелинейностей в законах:

Примеры динамических функциональных нелинейностей в законах:

Пример логического нелинейного закона:

Если |x | < 0.2G m , тогда u = k 1 x ;

Если |x | > 0.2G m , тогда u = k 2 x ;

где: k 1 < k 2

Пример параметрического нелинейного закона:

u = k (t [°C]; h [м]; G [кг]) x .

Пример оптимизирующего нелинейного закона:

u = k (min(CO 2); max(КПД)) x .

Линейные непрерывные законы регулирования

Под законом регулирования (управления) понимается алгоритм или функциональная зависимость, определяющая управляющее воздействие u (t ) на объект:

u (t ) = F (x, g, f ) .

Линейные законы описываются линейной формой:

u (t ) = k 1 x (t ) + k 2 x (t )dt + k 3 x (t )dt 2 + ... + k 4 x" (t ) + k 5 x"" (t ) + ...

она же в операторной форме записи:

u (t ) = x (t ) [k 1 + k 2 /p + k 3 /p 2 + ... + k 4 p + k 5 p 2 + ...] (1*).

Наличие в (1*) чувствительности регулятора к пропорциональной, к интегральным или к дифференциальным составляющим в первичной информации x (t ), определяет тип регулятора:

P - пропорциональный.

I - интегральный.

PI - пропорционально интегральный (изодромный).

PD - пропорционально дифференциальный.

и более сложные варианты - PID, PIID, PIDD, ...

Пропорциональное регулирование

Пропорциональный закон регулирования имеет вид:

u (t ) = W рег (p ) x (t ) = k 1 x (t ) ,

W (p ) = W рег (p ) W o (p ) = k 1 W o (p ) .

Рассмотрим уравнение ошибки:

В установившемся режиме p 0 (все производные равны нулю); W o (p )k o ; W (p )k 1 k o =k ; где k - контурный коэффициент усиления разомкнутой системы (при W ос (p )=1).

Резюме : P-регулирование позволяет уменьшить установившуюся (статическую) ошибку, но только в 1+k раз, поэтому регулирование будет статическим. Т.е. при любом k x уст 0.

Интегральное регулирование

Интегральный закон регулирования имеет вид:

u (t ) = W рег (p ) x (t ) = k 2 /p x (t ) ,

тогда в разомкнутом состоянии система будет характеризоваться ПФ:

W (p ) = W рег (p ) W o (p ) = k 2 /p W o (p ) .

Рассмотрим уравнение ошибки:

В установившемся режиме p 0, => W (p ); => первая составляющая ошибки g 0 /0. Ошибка от возмущения зависит от вида функции W f (0) и может быть отлична от нуля.

Резюме : I-регулирование позволяет исключить статическую ошибку в системе, т.е. система будет астатической по отношению к задающему воздействию g (t ).

Адаптивные и экстремальные системы управления

Необходимость в адаптивных (приспособляемых) системах управления возникает в связи с усложнением задач управления при отсутствии практической возможности подробного изучения и описания процессов, протекающих в объектах управления при наличии изменяющихся внешних возмущений. Эффект адаптации достигается за счет того, что часть функций по получению, обработке и анализу процессов в объекте управления выполняется в процессе эксплуатации системы. Такое разделение функций способствует более полному использованию информации о протекающих процессах при формировании сигналов управления и позволяет существенно снизить влияния неопределенности на качество управления. Тем самым, адаптивное управление необходимо в тех случаях, когда влияние неопределенности или «неполноты» априорной информации о работе системы становится существенным для обеспечения заданного качества процессов управления. В настоящее время существует следующая классификация адаптивных систем: самонастраивающиеся системы, системы с адаптацией в особых фазовых состояниях и обучающиеся системы.

Класс самонастраивающихся (экстремальных) систем автоматического управления имеет широкое распространение в виду достаточно простой технической реализации. Этот класс систем связан с тем, что ряд объектов управления или технологических процессов обладают экстремальными зависимостями (минимум или максимум) рабочего параметра от управляющих воздействий. К ним относятся мощные электродвигатели постоянного тока, технологические процессы в химической промышленности, различные типы топок, реактивные двигатели самолетов и т. д. Рассмотрим процессы, протекающие в топке при сжигании топлива. При недостаточной подаче воздуха топливо в топке сгорает не полностью и количество выделяемого тепла уменьшается. При избыточной подаче воздуха часть тепла уносится вместе с воздухом. И только при определенном соотношении между количества воздуха и тепла достигается максимальная температура в топке. В турбореактивном двигателе самолета изменением расхода топлива можно добиться получения максимального давления воздуха за компрессором, а следовательно, и максимальной тяги двигателя. При малом и большом расходах топлива давление воздуха за компрессором и тяга падает. Кроме того необходимо отметить, то обстоятельство, что экстремальные точки объектов управления являются «плавающими» во времени и в пространстве.

В общем случае мы можем утверждать о том, что существует экстремум, а при каких значениях управляющего воздействия он достигается – априори неизвестно. В этих условиях система автоматического управления в процессе эксплуатации должна формировать управляющее воздействие, приводящее объект в экстремальное положение, и удерживать его в этом состоянии в условиях возмущений и «плавающего» характера экстремальных точек. Управляющее устройство при этом является экстремальным регулятором.

По способу получения информации о ткущем состоянии объекта экстремальные системы являются беспоисковыми и поисковыми. В беспоисковых системах наилучшее управление определяется в результате использования аналитических зависимостей между желаемым значением рабочего параметра и параметрами регулятора. В поисковых системах, которые являются медленнодействующими, нахождение экстремума может быть выполнено различными способами. Наибольшее распространение получил метод синхронного детектирования, который сводится к оценке производной dy/du, где y – регулируемый (рабочий) параметр объекта управления, u – управляющее воздействие. Структурная схема, иллюстрирующая способ синхронного детектирования представлена на рис. 6.1.

Рис. 6.1 Структура синхронного детектирования

На вход объекта управления, который обладает экстремальной зависимостью y(u), совместно с управляющим воздействием U подается незначительное возмущение в виде регулярного периодического сигнала f(t) = gsinwt, где g больше нуля и достаточно мало. На выходе объекта управления получим y = y(u + gsinwt). Полученное значение y умножается на сигнал f(t). В результате сигнал А примет значение

А =yf(t) = y(u+gsinwt)gsinwt.

Предполагая, что зависимость y(u) является достаточно гладкой функцией, ее можно разложить в степенной ряд и с достаточной степенью точности ограничится первыми членами разложения

Y(u+gsinwt)=y(u)+gsinwt(dy/du) + 0.5g 2 sin 2 wt(d 2 y/du 2) + ….. .

Т. к. значение g мало, то можно пренебречь членами высшего порядка и в результате получим

Y(u + gsinwt) » y(u) + gsinwt(dy/du).

Тогда, в результате перемножения сигнал А примет значение

А = y(u)sinwt + g 2 sin 2 wt(dy/du).

На выходе фильтра низких частот Ф получим сигнал В

.

Если постоянная времени фильтра Т достаточно велика, то получим

.

Следовательно, сигнал В на выходе фильтра пропорционален производной dy/du