Adaptivni i ekstremni sistemi upravljanja. Sistemi ekstremne kontrole

Problem optimizacije se obično sastoji od pronalaženja i održavanja takvih upravljačkih radnji koje osiguravaju ekstremum određenog kriterija za kvalitet funkcioniranja kontrolnog objekta. Ovaj problem se može automatski riješiti uz pomoć ekstremnih kontrolera, koji traže optimalne upravljačke akcije tokom rada. Sistemi koji implementiraju automatsko traženje i praćenje ekstremuma određenog pokazatelja kvaliteta rada objekta nazivaju se sistemi ekstremne kontrole ili sistemi automatske optimizacije. Sistemi automatske optimizacije, zahvaljujući implementaciji algoritama za traženje optimalnih kontrola, imaju niz prednosti, od kojih je glavna njihova sposobnost da normalno funkcionišu u uslovima nepotpunih apriornih informacija o objektu i o smetnjama koje na njega deluju. . Korištenje sistema ekstremne kontrole preporučljivo je u slučajevima kada kriterij kvalitete rada objekta ima izražen ekstrem i postoje mogućnosti traženja i održavanja njegovog optimalnog (ekstremnog) načina rada. Razvoj teorije i tehnologije sistema ekstremne kontrole sada je dostigao značajan nivo. Industrija proizvodi standardne ekstremne regulatore (automatski optimizatori) za brojne tehnološke procese.

Sistemi ekstremne kontrole predstavljaju jednu od teorijski i praktično najrazvijenijih klasa adaptivnih sistema. Ekstremni su oni objekti automatskog upravljanja kod kojih statička karakteristika ima ekstrem, čiji su položaj i vrijednost nepoznati i mogu se kontinuirano mijenjati.

Tipično, ekstremni kontroler traži i održava takve vrijednosti koordinata objekta na kojima je izlaz dostiže ekstremne vrednosti. Ovaj način rada objekta i sistema u cjelini je optimalan u smislu minimalnog ili maksimalnog kriterija kvaliteta. Primjer jednodimenzionalnog ekstremnog objekta je avion. Ovisnost kilometraže potrošnje goriva y na brzinu leta x karakterizira prisustvo ekstremuma, čija se veličina i položaj mijenjaju kako se težina aviona mijenja zbog potrošnje goriva.

Ovisno o broju ekstrema, objekti se dijele na jednoekstremne i multiekstremne, au drugom slučaju kontrolni zadatak je pronaći globalni ekstrem, tj. najveći maksimum ili najmanji minimum. U zavisnosti od broja kontrolnih radnji generisanih u ekstremnom regulatoru, razlikuju se jednodimenzionalni i višedimenzionalni sistemi ekstremnog upravljanja. Po prirodi svog rada tokom vremena, ekstremni sistemi mogu biti kontinuirani ili diskretni. U zavisnosti od prirode signala pretraživanja razlikuju se ekstremni sistemi sa determinističkim i slučajnim signalima pretraživanja.

Opseg XPM-a nije ograničen na razvoj softvera. Ekstremno upravljanje projektima će biti efikasno za iskusne timove koji implementiraju inovativne projekte, startapove i rade u haotičnim, nepredvidivim uslovima.

Šta je ekstremno upravljanje projektima?

XPM koncept je razvijen 2004. godine. Ali bilo bi nepravedno smatrati ga jedinim programerom. Doug je bio inspiriran brojnim tehnikama drugih autora:

• model radikalnog upravljanja projektima Rob Thomseth,
• APM Jim Highsmith,
• koncept ekstremnog programiranja Kenta Beck.

DeCarlo je osnovao Extreme Project Management teorija haosa I složeni adaptivni sistemi.

Teorija haosa je matematičko polje posvećeno opisu i proučavanju ponašanja nelinearnih dinamičkih sistema, koji pod određenim uslovima podležu takozvanom dinamičkom haosu.

Kompleksni adaptivni sistem je sistem mnogih komponenti koje međusobno deluju i koji ispunjava niz uslova (fraktalna struktura, sposobnost adaptivne aktivnosti, itd.). Primjeri CAS-a uključuju grad, ekosisteme i berzu.

Doug poredi ekstremno upravljanje projektima sa džezom.

Iako džez može zvučati haotično, on ima svoju strukturu, zahvaljujući kojoj muzičari imaju priliku da improvizuju i stvaraju prava remek-djela.

Umjesto da slijede utabani put, u Extreme Project Management projekt menadžeri razgovaraju o najboljoj alternativi sa klijentom, eksperimentišu, proučavaju rezultate i koriste ovo znanje u sljedećem projektnom ciklusu.

Jedno od svojstava nekih haotičnih sistema je
koji su predmet razmatranja teorije haosa - „efekat leptira“,
postao popularan nakon "A Sound of Thunder" Raya Bradburyja

Brian Warnham, autor knjige, iznio je pet koraka koje tim za upravljanje ekstremnim projektima mora slijediti da bi uspješno završio projekat:

1. Vidi— jasno definirati viziju projekta prije nego što započnete ekstremno upravljanje projektom
2. Stvoriti- uključiti tim u kreativne misaone procese i brainstorming za generiranje i odabir ideja za postizanje utvrđene vizije projekta
3. Ažuriraj— potaknuti tim da testira svoje ideje kroz implementaciju inovativnih rješenja
4. Precijeniti— kako se razvojni ciklus bliži kraju, tim bi trebao ponovo procijeniti svoj rad
5. Distribuirajte- Nakon završene obuke važno je proširiti znanje i primijeniti ga na buduće faze projekta, kao i na nove projekte općenito.

Budući da su ljudi na čelu ekstremnog upravljanja projektima, to također određuje specifičnosti mjerenja uspjeha XPM projekta:

• korisnici su zadovoljni napretkom i privremenim isporukama - postoji osjećaj da se projekat kreće u pravom smjeru, uprkos okolnoj nestabilnosti.
• korisnici su zadovoljni konačnom isporukom.
• članovi tima su zadovoljni kvalitetom svog života dok rade na projektu. Ako ih pitate da li bi željeli raditi na sličnom projektu, većina će odgovoriti potvrdno.

Prednosti i mane XPM-a

Među glavnim prednostima metodologije treba napomenuti sljedeće:

• integritet- Iako Extreme Project Management uključuje razne metode, alate i šablone, oni imaju smisla samo kada se primjenjuju na cijeli projekat u cjelini. Vi, kao projektni menadžer, možete vidjeti cijeli projekat kao jedinstven sistem bez potrebe za analizom njegovih pojedinačnih dijelova
• orijentisan na ljude— u XPM-u naglasak je na dinamici projekta. Omogućava zainteresovanim stranama da komuniciraju i komuniciraju, i na kraju zadovolje potrebe kupaca
• poslovni fokus- kada se postigne rezultat, imat ćete jasnu viziju kako projekat može koristiti vašem klijentu. Tim je stalno fokusiran na isporuku proizvoda rano i često
• humanizam- jedan od principa ekstremnog upravljanja projektima. Sastoji se od uzimanja u obzir kvaliteta života ljudi uključenih u projekat. Budući da je sastavni dio projekta, strast za poslom i korporativni duh uvelike utiču na poslovanje, pa je fizičko i moralno stanje tima važno tokom rada na projektu.
• stvarnost kao osnovu— ekstremno upravljanje projektima omogućava vam da radite u nepredvidivom, haotičnom okruženju. Ne možete promijeniti stvarnost da biste se prilagodili projektu. Događa se suprotno: prilagođavate projekat vanjskim faktorima.

Bilo je i nekih nedostataka. To uključuje:

• neizvjesnost— ova karakteristika prekida veliki sektor projekata, počevši od onih sa kritičnom opasnošću (vojni objekti, nuklearne elektrane, aplikacije za internet bankarstvo, itd.), završavajući sa tenderskim projektima sa strogo određenim budžetom, rokovima i drugim svojstvima projekta;
• visoki zahtjevi za iskustvom i kvalifikacijama projektnog tima— potrebno je stalno prilagođavati se promjenama u projektnom okruženju, uspostaviti efikasnu komunikaciju među sobom, stejkholderima i projekt menadžerom, te raditi u kratkim iteracijama (potonje je relevantno za IT sferu);
• treba promijeniti način razmišljanja— za razliku od tradicionalnog upravljanja projektima, u kojem se rad na projektu odvija po uobičajenim fazama, prema odobrenom planu i ulogama, u XPM-u tim treba da se restrukturira i pripremi na nemogućnost potpune kontrole nad projektom;
• nemogućnost dugoročnog planiranja— jučerašnji plan neće biti toliko relevantan kao prošlomjesečne vijesti. Da bi tim ispravno radio na ostvarenju projektnog cilja, potrebno je pokazati kvalitete fleksibilnosti i samoorganizacije.

1. projekat je u izradi u dinamičnom okruženju— postoji stalna promjena okolnosti, brzine, zahtjeva;
2. moguća upotreba pokušaja i greške dok radite na projektu;
3. Na projektu radi iskusan tim— za razliku od tradicionalnog upravljanja projektima, ljudi, a ne procesi, su u prvom planu;
4. razvijaju aplikaciju— tokom životnog ciklusa razvoja softver u većini slučajeva uspijeva promijeniti funkcionalnost ili proširiti listu dostupnih platformi. Što više korisnika koristi softver, više promjena se može napraviti, za što je odlično upravljanje ekstremnim projektima.
5. ovo je meta projekat— odnosno koji je podijeljen na mnogo malih projekata. XPM će u ovom slučaju pomoći da se nosite s kašnjenjem u početku rada;
6. vlasnik preduzeća je spreman da učestvuje u projektu od početka do kraja. Komunikacije moraju biti uspostavljene "menadžer projekta - biznismen"
   « projekt menadžer- dioničar"
   "menadžer projekta - vlasnik preduzeća - zainteresovana strana."

Zainteresovane strane su ljudi i organizacije koji na ovaj ili onaj način utiču na projekat. To uključuje i one koji su u njemu aktivno uključeni (projektni tim, sponzor), i one koji će koristiti rezultate projekta (kupac), i ljude koji mogu uticati na projekat, iako u njemu ne učestvuju (akcionari, partnerske kompanije).

Ekstremno upravljanje projektima zahteva brzu adaptaciju tima na neuobičajene, stalno promenljive uslove u kojima mora da radi. Stoga postoji nekoliko ključnih pravila koja su obavezna za efektivno korištenje Extreme Project Managementa:

1. uslovi u kojima se projekat izvodi su haotični i nepredvidivi;
2. tim mora biti sposoban da radi u uslovima neizvjesnosti;
3. Potpuna kontrola nad projektima unutar XPM-a je nemoguća;
4. promjena je neizbježna;
5. Fleksibilnost i otvorenost su važne karakteristike projektnog tima.

Primjer razlike klasična upravljanje projektima iz ekstremno. U prvom se postiže planirani rezultat, u drugom željeni rezultat.

Ekstremno upravljanje projektima:
Korištenje vodstva, principa i alata za postizanje vrijednosti suočenih s promjenjivosti Doug DeCarlo

#1 za sve koji žele savladati Extreme Project Management. Na osnovu svog iskustva u radu sa više od 250 projektnih timova, autor je napisao detaljan vodič za ekstremno upravljanje projektima. O knjizi sa oduševljenjem govore projekt menadžeri najvećih međunarodnih organizacija: Management Solutions Group, Inc., Zero Boundary Inc., Guru Unlimited, itd.

Učinkovito upravljanje projektima: tradicionalno, prilagodljivo, ekstremno,
Treće izdanje Robert K. Wysocki

Nakon što pročitate ovo, možete dobiti ideju ne samo o ekstremnom upravljanju projektima, već i o adaptivnom. Zanimljivo je da su na kraju svakog poglavlja data pitanja za organizovanje prezentiranog materijala, koji je prepun stvarnih slučajeva projekata iz različitih oblasti.

Radikalno upravljanje projektima Rob Thomsett

Extreme Project Management je predstavljen od „A“ do „Z“, analizira se svaki alat i tehnika sa kojima se Extreme Project Management implementira. Maksimalne praktične informacije uz analizu slučaja.

Arhitektonske prakse: Ekstremno upravljanje projektima za arhitekte

Nije knjiga, ali je nemoguće ne uvrstiti je u izbor zbog njene jedinstvenosti. Ovo je sveobuhvatan resurs o upotrebi XPM-a u arhitekturi i građevinarstvu. Nažalost, autor stranice je više ne ažurira, ali stranica je i dalje prikladna kao varalica.

Presuda

umjetnost i nauka olakšavanja i upravljanja tokovima misli, emocija i akcija na način koji daje maksimalne rezultate u složenim i nestabilnim okruženjima.

Razlozi za uspjeh XPM-a među ostalim tehnikama upravljanja leže u tri područja:

1. Ekstremno upravljanje projektima to omogućava kontinuirano samoispravljanje i samousavršavanje u realnom vremenu;
2. XPM se fokusira na definisanje i praćenje misije projekta, ulivanje povjerenja u aktere i projektni tim;
3. orijentisan na ljude, humanizam i prioritet ljudi nad procesima kao ključne karakteristike metodologije.

1. Ja (Klijent) ovim putem izražavam saglasnost za obradu mojih ličnih podataka dobijenih od mene prilikom podnošenja zahtjeva za informativne i konsultantske usluge/upis u obrazovne programe.

2. Potvrđujem da je broj mobilnog telefona koji sam naveo moj lični broj telefona koji mi je dodijelio mobilni operater i spreman sam snositi odgovornost za negativne posljedice uzrokovane navođenjem broja mobilnog telefona koji pripada drugoj osobi.

Grupa kompanija uključuje:
1. DOO "MBSh", pravna adresa: 119334, Moskva, Leninski prospekt, 38 A.
2. MBSH Consulting LLC, pravna adresa: 119331, Moskva, avenija Vernadskog, 29, kancelarija 520.
3. CHUDPO "MOSKOVSKA POSLOVNA ŠKOLA - SEMINARI", pravna adresa: 119334, Moskva, Lenjinski prospekt, 38 A.

3. Za potrebe ovog ugovora, "lični podaci" znači:
Lični podaci koje Klijent svjesno i samostalno daje o sebi prilikom popunjavanja Prijave za obuku/primanje informacija i konsultantskih usluga na stranicama web stranice Grupe kompanija
(i to: prezime, ime, patronim (ako postoji), godina rođenja, stepen obrazovanja Klijenta, odabrani program obuke, grad prebivališta, broj mobilnog telefona, email adresa).

4. Klijent – ​​fizičko lice (osoba koja je zakonski zastupnik lica mlađeg od 18 godina, u skladu sa zakonodavstvom Ruske Federacije), koje je popunilo Prijavu za obuku/za dobijanje informacionih i konsultantskih usluga na web stranicu Grupe kompanija, izražavajući na taj način svoju namjeru da iskoristi prednosti edukativnih/informacionih i konsultantskih usluga Grupe kompanija.

5. Grupa kompanija generalno ne proverava tačnost ličnih podataka koje daje Klijent i ne vrši kontrolu nad njegovom poslovnom sposobnošću. Međutim, Grupa kompanija pretpostavlja da Klijent pruža pouzdane i dovoljne lične podatke o pitanjima koja su predložena u obrascu za registraciju (prijavni obrazac) i da te podatke održava ažurnim.

6. Grupa kompanija prikuplja i pohranjuje samo one lične podatke koji su neophodni za obavljanje prijema na obuku/primanje informacija i konsultantskih usluga od Grupe kompanija i organizovanje pružanja edukativnih/informacionih i konsultantskih usluga (izvršavanje ugovora i ugovora sa klijenta).

7. Prikupljeni podaci vam omogućavaju da putem komunikacijskih kanala (SMS mailing) pošaljete informacije u obliku e-pošte i SMS poruka na e-mail adresu i broj mobilnog telefona koje je odredio Klijent u svrhu obavljanja prijema za pružanje usluga od strane Grupa kompanija, organizovanje obrazovnog procesa, slanje važnih obaveštenja kao što su promene odredbi, uslova i politika Grupe. Takođe, takve informacije su neophodne radi blagovremenog obavještavanja Klijenta o svim promjenama uslova za pružanje informativno-konsultantskih usluga i organizacije procesa edukacije i obuke u Grupi kompanija, obavještavanje Klijenta o predstojećim promocijama, predstojećim događajima i drugim događajima Grupe kompanija, slanjem mu mailova i informativnih poruka, kao i u svrhu identifikacije strane po ugovorima i ugovorima sa Grupom kompanija, komunikacija sa Klijentom, uključujući slanje obavještenja, zahtjeva i informacija u vezi sa pružanje usluga, kao i obrada zahtjeva i zahtjeva Klijenta.

8. Prilikom rada sa ličnim podacima Klijenta, Grupa kompanija se rukovodi Federalnim zakonom Ruske Federacije br. 152-FZ od 27. jula 2006. godine. “O ličnim podacima.”

9. Obavješten sam da se mogu odjaviti od primanja informacija putem e-pošte u bilo koje vrijeme slanjem e-pošte na: . Također se možete odjaviti od primanja informacija putem e-pošte u bilo kojem trenutku klikom na vezu „Otkaži pretplatu“ na dnu pisma.

10. Obavješten sam da u svakom trenutku mogu odbiti primanje SMS biltena na moj navedeni broj mobilnog telefona slanjem e-pošte na sljedeću adresu:

11. Grupa kompanija preduzima neophodne i dovoljne organizacione i tehničke mere za zaštitu ličnih podataka Klijenta od neovlašćenog ili slučajnog pristupa, uništavanja, modifikacije, blokiranja, kopiranja, distribucije, kao i od drugih nezakonitih radnji trećih lica.

12. Ovaj ugovor i odnosi između Klijenta i Grupe kompanija koji nastaju u vezi sa primjenom ugovora podliježu zakonu Ruske Federacije.

13. Ovim ugovorom potvrđujem da imam više od 18 godina i prihvatam uslove navedene u tekstu ovog ugovora, kao i dajem punu dobrovoljno pristanak na obradu mojih ličnih podataka.

14. Ovaj ugovor koji reguliše odnos između Klijenta i Grupe kompanija važi tokom čitavog perioda pružanja Usluga i Klijentovog pristupa personalizovanim uslugama veb stranice Grupe kompanija.

DOO "MBSH" pravna adresa: 119334, Moskva, Leninski prospekt, 38 A.
Pravna adresa MBSH Consulting LLC: 119331, Moskva, avenija Vernadskog, 29, kancelarija 520.
CHUDPO "MOSKOVSKA POSLOVNA ŠKOLA - SEMINARI", pravna adresa: 119334, Moskva, Lenjinski prospekt, 38 A.

Cilj rada

Upoznati se sa konstrukcijom korak-po-korak sistema ekstremnog upravljanja za upravljanje dinamičkim objektima sa zakašnjenjem.

Teorijski dio

U bilo kojoj proizvodnji (tvornici, pogonu) postoji određeni vodeći tehničko-ekonomski pokazatelj (TEI), koji u potpunosti karakterizira efikasnost ove proizvodnje. Korisno je održavati ovaj vodeći indikator na ekstremnoj vrijednosti. Takav opšti pokazatelj može biti profit preduzeća.

Za sve tehnološke procese (u radionicama, odjeljenjima) koji su dio proizvodnje, na osnovu vodećeg TEP-a, možete formulirati vlastiti privatni TEP (npr. trošak jedinice proizvodnje pri datoj produktivnosti). Zauzvrat, tehnološki proces se obično može podijeliti na više sekcija (tehnoloških jedinica), za svaku od kojih je moguće pronaći i kriterij optimalnosti Q . Postizanje ekstrema Q će privatni TEP procesa i vodeći TEP proizvodnje u cjelini približiti ekstremumu.

Kriterijum optimalnosti Q može biti direktno bilo koji tehnološki parametar (npr. temperatura gorionika uređaja za izgaranje) ili neka funkcija u zavisnosti od tehnoloških parametara (npr. efikasnost, toplotni učinak reakcije, prinos korisnog proizvoda za određeni vremenski period itd. .

Ako je kriterijum optimalnosti Q je funkcija nekih parametara objekta, onda se sistem ekstremne kontrole (ERS) može koristiti za optimizaciju ovog objekta.

U opštem slučaju, vrijednost kriterija optimalnosti ovisi o promjenama većeg broja ulaznih parametara objekta. Postoji mnogo kontrolnih objekata za koje je vrijednost kriterija optimalnosti Q zavisi uglavnom od promjene jednog ulaznog parametra. Primjeri ovakvih objekata uključuju razne vrste uređaja za sagorijevanje, katalitičke reaktore, hemijsku obradu vode u termoelektranama i mnoge druge.

Dakle, sistemi ekstremnog upravljanja su dizajnirani da traže optimalne vrijednosti upravljačkih radnji, tj. takve vrijednosti koje daju ekstremum nekog kriterija Q optimalnost procesa.

Sistemi ekstremne kontrole, koji su dizajnirani da optimizuju objekat koristeći jedan ulazni kanal, nazivaju se jednokanalnim. Takvi SER-i su najrašireniji.

Prilikom optimizacije objekata sa značajnom inercijom i čistim kašnjenjem, preporučljivo je koristiti step ekstremne sisteme koji djeluju na kontrolirani ulaz objekta u diskretnim vremenskim intervalima.

Kada se proučava ekstremni sistem, u većini slučajeva je zgodno predstaviti optimizacioni objekat kao serijski spoj tri veze: ulazna linearna inercijalna veza, ekstremna statička karakteristika at = F(X) i izlaznu linearnu inercijsku vezu (slika 1). Ova shema strukturalne supstitucije može se označiti LNL.

Rice. 1Shema ekstremnog LNL objekta

Pogodno je uzeti faktore pojačanja obe linearne veze jednakim jedinici. Ako je inercija ulazne linearne veze zanemarljiva u poređenju sa inercijom izlazne linearne veze, objekat se može predstaviti NL ekvivalentnim kolom; ako je inercija izlazne linearne veze zanemarljiva, koristite LN ekvivalentno kolo. Intrinzična inercijalna svojstva objekta obično su predstavljena izlaznom inercijskom vezom; Inercija mjernih uređaja sistema pripada istoj karici.

Ulazna linearna veza se obično pojavljuje u strukturnom dijagramu objekta kada aktuatorski mehanizam (AM) ekstremnog sistema djeluje na sam objekt optimizacije preko veze koja ima inerciju, na primjer, ako je ulazni parametar objekta koji se optimizira temperatura i AM utiče na njegovu promjenu kroz izmjenjivač topline. Inercija aktuatora je također uključena u ulazni linearni dio.

Treba napomenuti da se koordinate kontrolnog objekta između linearnih i nelinearnih veza u velikoj većini slučajeva ne mogu izmjeriti; ovo je lako uraditi samo modeliranjem sistema.

U nekim slučajevima moguće je samo eksperimentalno odrediti strukturni dijagram zamjene objekta.

Da biste to učinili, trebali biste promijeniti ulaznu koordinatu objekta v 1, koja odgovara izlaznoj vrijednosti z 1 , prije v 2 (sl. 2, A), pri čemu će vrijednost izlazne koordinate objekta kao rezultat prolaznog procesa biti približno jednaka z 1 .

Ako ovaj poremećaj praktički nije izazvao nikakvu primjetnu promjenu izlazne koordinate objekta (Sl. 2, b), tada nema ulazne inercijalne veze. Ako proces tranzicije kao rezultat takvog poremećaja ima oblik kvalitativno blizak onom prikazanom na sl. 2, V, tada inercijalna veza na ulazu objekta postoji.

Rice. 2Karakteristike ekstremnog op-pojačala

Struktura NL i LL objekata, u kojima je linearni dio opisan diferencijalnom jednadžbom prvog reda sa ili bez kašnjenja, i statička karakteristika y=f(x) može biti bilo koja kontinuirana funkcija sa jednim ekstremom u radnom opsegu može se aproksimirati dovoljno veliki broj objekata industrijske optimizacije.

Sistemi ekstremne kontrole:

Sistemi automatske optimizacije sa ekstremnim memorisanjem

U ekstremnim SAO kontrolerima s ekstremnim memorisanjem, razlika između trenutne vrijednosti izlaznog signala se dovodi u signalni relej at objekt i njegovu vrijednost u prethodnom trenutku.

Blok dijagram samoregulacionog sistema sa ekstremnim memorisanjem prikazan je na Sl. 3 . Izlazna vrijednost objekta O sa statičkom karakteristikom y=f(X) uneti u uređaj za skladištenje memorija ekstremni regulator.

Rice. 3Automatski sistem optimizacije sa ekstremnim memorisanjem

Uređaj za skladištenje takvog sistema treba da bilježi samo povećanje ulaznog signala, tj. pamćenje se dešava samo sa povećanjem u. Smanjiti at Uređaj za pohranu ne reagira. Signal sa uređaja za pohranu kontinuirano se dovodi do elementa za poređenje ES, gdje se upoređuje sa trenutnom vrijednošću signala u. Signal razlike at-na max iz uporednog elementa ide na signalni relej SR. Kada je razlika at-y max dostiže vrijednost mrtve zone u n signalni relej, on preokreće aktuator IH,što utiče na ulazni signal X objekt. Nakon aktiviranja, signalni relej se pohranjuje u memorijski uređaj memorija značenje y signal se resetuje i pohranjuje at počinje ponovo.

Sistemi sa ekstremnom memorijom obično imaju aktuatore sa konstantnom brzinom kretanja, tj. dx/dt=±k 1 Gdje k=konst. U zavisnosti od signala I Pogon signalnog releja mijenja smjer kretanja.

Objasnimo rad SAO memorisanjem ekstremuma. Pretpostavimo to u ovom trenutku t 1 (Sl. 4), kada je stanje objekta karakterizirano vrijednostima signala na ulazu i izlazu, respektivno X 1 I at 1 (tačka M 1), Ekstremni regulator je uključen. U ovom trenutku memorijski uređaj pohranjuje signal at 1 . Pretpostavimo da je ekstremni kontroler nakon puštanja u rad počeo da povećava vrijednost X, u ovom slučaju vrijednost at smanjuje - uređaj za skladištenje ne reaguje na ovo. Kao rezultat toga, na izlazu signalnog releja pojavljuje se signal at-at 1 . U momentu t signal at-at 1 dosegne mrtvu zonu signalnog releja u n(tačka M 2), koji se aktivira, okrećući aktuator. Nakon toga, pohranjena vrijednost at 1 se resetuje i uređaj za pohranu pohranjuje novu vrijednost at 2 . Ulazni signal objekta X smanjuje, a izlazni signal at povećava se (putanja od tačke M 2 To M 3). Zbog at povećavajući sve vreme, izlaz memorija kontinuirano prati promjene u.

Rice. 4Traganje za optimumom u SAO uz memorisanje ekstremuma:

A- karakteristike objekta; b- promjena izlaza objekta; V- signal na ulazu signalnog releja; G- promjena unosa objekta.

U tački M 3 sistem dostiže ekstrem, ali pad X nastavlja. Kao rezultat, nakon točke M 3 značenje at već se smanjuje i memorija seća se y Max. Sada je na ulazu signalni relej SR ponovo se pojavljuje signal razlike y-y max. U tački M 4 , Kada y 4 -y max = y n, aktivira se signalni relej, preokreće aktuator i resetuje pohranjenu vrijednost y max itd.

Oscilacije se uspostavljaju oko ekstrema kontrolisane vrednosti. Od sl. 4 može se vidjeti da je period oscilacija ulaza T in objekat je 2 puta duži od perioda oscilovanja izlaza objekta T out. Signalni relej preokreće MI kada y=y max - y n. Smjer kretanja IM nakon aktiviranja signalnog releja ovisi o smjeru kretanja IM prije rada signalnog releja.

Iz ispitivanja rada SAO sa ekstremnim pamćenjem, jasno je da njegov naziv ne odražava tačno suštinu rada sistema. Uređaj za skladištenje ne bilježi ekstrem statičke karakteristike objekta (njegova vrijednost u trenutku uključivanja kontrolera nije poznata). Memorijski uređaj bilježi vrijednosti izlazne količine at objekt kada at povećava.

Step-type automatski sistemi optimizacije

Blok dijagram sistema automatskog upravljanja korak po korak prikazan je na Sl. 5. Mjerenje izlaznog signala at objekat u sistemu se javlja diskretno (iza senzora izlaza objekta nalazi se impulsni element IE 1), tj. u određenim intervalima ∆ t(∆t- period ponavljanja impulsnog elementa). Dakle, impulsni element pretvara promjenjivi izlazni signal at objekta u niz impulsa čija je visina proporcionalna vrijednostima at u trenucima u vremenu t=n∆t, koji se nazivaju momenti uklanjanja. Označimo vrijednosti at u određenom trenutku t=n∆t kroz na str. Vrijednosti y n se unose u memorijski uređaj za pohranu (element kašnjenja). Uređaj za pohranu opskrbljuje element za poređenje ES prethodna vrijednost u p- 1 . On ES istovremeno stiže y n. Izlaz elementa za poređenje proizvodi signal razlike ∆y n =y n - u p- 1 U sledećem trenutku t=(n+1) ∆t pohranjena vrijednost podizanja signala u p- 1 se resetuje iz memorije i signal se pohranjuje y n+ 1 , signal y n dolazi od memorija on ES i na releju ulaznog signala SR pojavi se signal ∆ y n+ 1 = y n + 1 -y n .

Rice. 5Diskretna struktura(stepper)SAO

Dakle, signal proporcionalan inkrementu ∆ se dovodi do signalnog releja u sistemu automatskog upravljanja steperom at izlaz objekta tokom vremenskog perioda ∆ t. Ako je ∆ y>0 tada je takvo kretanje dozvoljeno signalnim relejem; ako je ∆ at<0, tada se aktivira signalni relej i mijenja smjer ulaznog signala X.

Između signalnog releja SR i aktuator NJIH(Sl. 5) uključen je još jedan impulsni element IE 2 (radi u sinhronizaciji sa IE 1), koji periodično otvara strujni krug IH, zaustavljanje NJIH za ovaj put.

Pogon u takvim automatizovanim sistemima obično menja ulaz X objekt u koracima do konstantne vrijednosti ∆h. Preporučljivo je brzo mijenjati ulazni signal objekta po korak kako bi vrijeme potrebno za pomicanje aktuatora za jedan korak bilo dovoljno kratko. U tom slučaju će se smetnje koje aktuator unosi u objekt približiti naglim.

Dakle, signalni relej mijenja smjer sljedećeg koraka ∆ x n+ 1 aktuator, ako je vrijednost ∆ y n postaje manji od nule.

Razmotrimo prirodu potrage za ekstremomom u automatiziranom sistemu korak po korak sa objektom bez inercije. Pretpostavimo da početno stanje objekta karakteriše tačka M 1 na statičkoj zavisnosti y=f(x) (Sl. 6, a). Pretpostavimo da ekstremni kontroler počinje da radi u trenutku t 1 a aktuator napravi korak ∆ X za povećanje ulaznog signala objekta.

Rice. 6Traži u diskretnom CAO: A - karakteristike objekta; b- promjena proizvodnje; V- promjena unosa

Izlazni signal objekta at istovremeno se povećava. Nakon vremena ∆ t(u vremenu t 2) aktuator čini korak u istom smjeru, budući da ∆ at 1 =y 2 -y 1 >0. U momentu t 3 aktuator pravi još jedan korak za ∆ X u istom pravcu, budući da ∆ y 2 =y 3 -y 2 je veće od nule, itd. U ovom trenutku t 5 povećanje izlaznog signala objekta ∆ y 3 =y 5 -y 4 , postaje manji od nule, aktivira se signalni relej i sljedeći korak ∆ X aktuator će napraviti u smjeru smanjenja ulaznog signala objekta X itd.

U sistemima automatskog upravljanja korak po korak, da bi se osigurala stabilnost, potrebno je da kretanje sistema prema ekstremumu bude nemonotonsko.

Postoje CAO, korak po korak, at koji mijenjaju ulazni signal u jednom koraku ∆ X promenljiva i zavisi od vrednosti y.

Sistemi automatske optimizacije sa izvedenim upravljanjem

Sistemi automatske optimizacije sa kontrolom izvedenica koriste svojstvo ekstremne statičke karakteristike koje je derivat dy/dx jednak nuli na vrijednosti ulaznog signala objekta x=x veleprodaja(vidi sliku 7).

Rice. 7Grafikon promjena derivacije unimodalne karakteristike

Blok dijagram jednog od ovih samohodnih sistema prikazan je na Sl. 8. Vrijednosti ulaznog i izlaznog signala objekta O se dovode na dva diferencijatora D 1 I D 2 , na čijem se izlazu dobijaju signali, respektivno dx/dt I dy/dt. Izvedeni signali se šalju na razdjelni uređaj DU.

Rice. 8Struktura samoregulacionog sistema sa merenjem derivacije statičke karakteristike

Na izlazu DU dobije se signal dy/dx, koji se dovodi do pojačala U sa dobitkom k 2. Signal sa izlaza pojačala ide na aktuator NJIH sa promjenjivom brzinom kretanja, čija je vrijednost proporcionalna izlaznom signalu pojačala I. Dobitak NJIH jednaki k 1 .

Ako je statička karakteristika objekta y=f(x) ima oblik parabole y=-kx 2 , tada se SAO opisuje linearnim jednačinama (u odsustvu smetnji), jer dy/dx=-2kx, a preostale veze sistema su linearne. U takvom sistemu se ne koristi logički uređaj za određivanje smjera kretanja prema ekstremumu, jer je on čisto linearan i u njemu je, čini se, vrijednost ekstrema unaprijed poznata (pošto je dy/dx= 0 na x=x oiit).

Trenutno je pušten u rad sistem samohodnih topova NJIH U suprotnom se daje neki signal da ga se pokrene dx/dt= 0 I dy/dt= 0 (u odsustvu slučajnih poremećaja). Nakon toga, ACS radi kao običan ACS, čiji je zadatak vrijednost dy/dx= 0.

Opisani sistem ima niz nedostataka koji ga čine praktično neupotrebljivim. Prvo, kada dx/dt→ 0 derivat dy/dt takođe teži nuli - zadatak pronalaženja ekstrema postaje neizvestan. Drugo, stvarni objekti imaju kašnjenje, pa je potrebno podijeliti derivate koji se međusobno ne mjere istovremeno. dy/dt I dx/dt i pomjereno u vremenu tačno za vrijeme kašnjenja signala u objektu, što je prilično teško ostvariti. Treće, odsustvo logičkog uređaja (signalnog releja) u takvom automatizovanom sistemu dovodi do činjenice da u nekim uslovima sistem gubi svoju funkcionalnost. Pretpostavimo da je samohodni top počeo da radi kada x (vidi sliku 7) i aktuator NJIH(Sl. 8) je počeo da povećava signal na ulazu objekta X. Brzina aktuatora je proporcionalna deriviranom signalu dy/dx, tj. dx/dt=k 1 dy/dx. Stoga će se SAO asimptotski približiti ekstremumu. Ali pretpostavimo da kada je regulator uključen NJIH bi počeo da smanjuje ulazni signal objekta ( dx/dt< 0). Gde at također se smanjuje ( dy/dt< 0) I dy/dxće biti veći od nule. Zatim, u skladu sa izrazom za izvod dx/dt=k 1 dy/dx(Gdje k 1 > 0) brzina promjene ulaznog signala dx/dt treba da postane pozitivna. Ali zbog nedostatka logičkog (reverznog) uređaja, obrnuto NJIH to se ne može dogoditi u takvom SAO-u i zadatak ponovnog pronalaženja ekstrema postaje neizvjestan.

Osim toga, čak i ako se takav sistem u početnom trenutku kreće prema ekstremumu, on gubi svoju funkcionalnost sa proizvoljno malim pomakom statičke karakteristike bez testnog prekidača unazad.

Rice. 9Sistem optimizacije sa mjerenjem derivacije izlaza objekta:

A - struktura sistema; b- karakteristike objekta; V- promjena proizvodnje; G- ulazni signal, d - mijenjanje unosa objekta.

Razmotrimo drugu vrstu samoregulatornog sistema sa derivacionim merenjem i aktuatorom NJIH konstantne brzine kretanja, čiji je blok dijagram prikazan na sl. 9.

Razmotrimo prirodu traženja SAO ekstremuma uz mjerenje derivacije pomoću blok dijagrama prikazanog na Sl. 9, A.

Neka je inercijski objekt regulacije O(Sl. 9, a) ima statičku karakteristiku prikazanu na Sl. 9, b. Stanje automatskog upravljačkog sistema u trenutku uključivanja ekstremnog regulatora određeno je vrijednostima ulaznih signala x 1 i izađi at 1 - tačka M 1 na statičkoj karakteristici.

Pretpostavimo da je ekstremni regulator, nakon puštanja u rad u trenutku vremena t 1 mijenja ulazni signal X u pravcu povećanja. U ovom slučaju, signal na izlazu objekta atće se promijeniti u skladu sa statičkom karakteristikom (slika 9, V), i derivat dy/dt kada se krećete iz tačke M 1 prije M 2 smanjuje (slika 9, G). U trenutku t 2 izlaz objekta će dostići ekstrem at max i derivat dy/dtće biti jednaka nuli. Zbog neosjetljivosti signalnog releja, sistem će nastaviti da se kreće, udaljavajući se od ekstremuma. U ovom slučaju, derivat dy/dtće promijeniti predznak i postati negativan. U momentu t 3 , kada je vrijednost dy/dt ako ostane negativan, on će premašiti mrtvu zonu signalnog releja ( dy/dt)H aktuator će se preokrenuti i ulazni signal će Xće početi da se smanjuje. Izlaz objekta će se ponovo početi približavati ekstremumu i derivatu dy/dt postaće pozitivna kada se pomerite sa tačke M 3 prije M 4 (sl. 9, V). U trenutku t 4, izlazni signal ponovo dostiže ekstrem, a derivat dy/dt=0.

Međutim, zbog neosjetljivosti signalnog releja, kretanje sistema će se nastaviti, derivat dy/dt postaće negativan u trenutku M 5 ponovo će se dogoditi obrnuto, itd.

U ovom sistemu se diferencira samo izlazni signal objekta koji se dovodi do signalnog releja SR. Od kada sistem prolazi kroz ekstremum znak dy/dt promjene, a zatim da biste pronašli ekstrem koji trebate obrnuti IH, kada je derivat dy/dtće postati negativan i premašiti mrtvu zonu ( dy/dt)H Signum relej.

Sign responsive system dy/dt po principu rada, blizak je samohodnom pištolju korak po korak, ali je manje otporan na buku.

Sistemi automatske optimizacije sa pomoćnom modulacijom

U nekim radovima se takvi sistemi automatske optimizacije nazivaju sistemi sa kontinuiranim signalom pretraživanja ili, u terminologiji A.A. Krasovskog jednostavno kontinuiranim sistemima ekstremne regulacije.

Ovi sistemi koriste svojstvo statičke karakteristike da promene fazu oscilacija izlaznog signala objekta u poređenju sa fazom ulaznih oscilacija objekta za 180° kada izlazni signal objekta prođe kroz ekstrem (vidi sliku 10).

Rice. 10Priroda prolaska harmonijskih vibracija kroz unimodalne karakteristike

Za razliku od SAO sistema o kojima smo gore govorili, sistemi sa pomoćnom modulacijom imaju odvojene pokrete pretraživanja i rada.

Blok dijagram samoregulacionog sistema sa pomoćnom modulacijom prikazan je na Sl. 11. Ulazni signal X objekat O sa karakteristikom y=f(x) je zbir dvije komponente: x=x o(t)+a grijeh ω 0 t, Gdje A I ω 0 - konstantne vrijednosti. Komponenta a grijeh ω 0 t je probno kretanje i generira ga generator G, komponenta xo(t) je radnički pokret. Kada se krećete prema ekstremumu, varijabilna komponenta a grijeh ω 0 t ulazni signal objekta uzrokuje pojavu naizmjenične komponente iste frekvencije ω 0 =2π/T 0 u izlaznom signalu objekta (vidi sliku 10). Varijabilna komponenta se može naći grafički, kao što je prikazano na Sl. 10.

Rice. jedanaestSAO struktura sa pomoćnom modulacijom

Očigledno je da je promenljiva komponenta signala na izlazu objekta u fazi sa promenljivom komponentom signala na ulazu za bilo koju ulaznu vrednost, kada je x 0 =x 1 Shodno tome, ako se oscilacije ulaznog i izlaznog signala poklapaju u fazi, tada je za kretanje prema ekstremumu potrebno povećati X 0 (dx 0 /dt mora biti pozitivan). Ako X 0 =x 2 >x opt, tada će faza izlaznih oscilacija biti pomjerena za 180° u odnosu na ulazne oscilacije (vidi sliku 10). U ovom slučaju, za kretanje prema ekstremumu potrebno je da dx 0 /dt bila negativna. Ako x 0 =x opt, tada se na izlazu objekta pojavljuju oscilacije dvostruke frekvencije 2 ω 0 i fluktuacije frekvencije ω 0 nema (ako se statička karakteristika u blizini ekstrema razlikuje od parabole, tada oscilacije s frekvencijom većom od 2ω 0).

Amplituda A oscilacije traženja treba da budu male, jer ove oscilacije prelaze u izlazni signal objekta i dovode do greške u određivanju ekstrema.

Komponenta količine y, imaju frekvenciju ω 0, izolovan propusnim filterom F 1 (Sl. 11). Zadatak filtriranja F 1 je da ne propustite konstantnu ili sporo promjenjivu komponentu i komponente drugog i viših harmonika. U idealnom slučaju, filter bi trebao proći samo komponentu s frekvencijom ω 0.

Nakon filtera F 1 varijabilnu komponentu količine y, imaju frekvenciju ω 0, dostavljeno na vezu za množenje MOH(sinhroni detektor). Referentna vrijednost se također dostavlja na ulaz veze množenja v 1 =a grijeh ( ω 0 t + φ ). Faza φ referentni napon v 1 bira se ovisno o fazi izlaza filtera F 1 , pošto filter F 1 uvodi dodatni fazni pomak.

Napon na izlazu sekcije množenja u=vv 1 . Kada vrijednost x<x veleprodaja

u = vv 1 = b grijeh ( ω 0 t+ φ ) a grijeh ( ω 0 t+ φ ) = ab grijeh 2 ( ω 0 t + φ )= = ab/ 2 .

Kada vrijednost ulaznog signala x>X 0PT vrijednost signala na izlazu sekcije množenja MOH je:

u = vv 1 = b grijeh ( ω 0 t + φ + 180°) a grijeh ( ω 0 t + φ ) = - ab grijeh 2 ( ω 0 t + φ )= = - ab/ 2 .

Rice. 12Priroda pretrage u SAO sa pomoćnom modulacijom:

A - karakteristike objekta; b-promena faze oscilovanja; V- harmonijske oscilacije na ulazu; G- ukupni signal na ulazu; d - signal na izlazu sekcije množenja.

Nakon množenja sekcije signal I napaja se niskopropusnom filteru F 2, koji ne prolazi varijabilnu komponentu signala I. DC signalna komponenta i=i 1 nakon filtera F 2 se napaja relejnom elementu RE. Element releja kontrolira aktuator konstantnom brzinom. Umjesto relejnog elementa, kolo može imati fazno osjetljivo pojačalo; tada će aktuator imati promjenjivu brzinu kretanja.

Na sl. Slika 12 prikazuje prirodu traženja ekstremuma u SAO sa pomoćnom modulacijom, čiji je blok dijagram prikazan na Sl. 11. Pretpostavimo da početno stanje sistema karakterišu signali na ulazu i izlazu objekta, respektivno X 1 I y 1 (tačka M 1 na sl. 12, a).

Jer u tački M 1 značenje x 1 <х опт onda kada se uključi ekstremni regulator, faze ulaznih i izlaznih oscilacija će se poklopiti. Pretpostavimo da je u ovom slučaju konstantna komponenta na izlazu filtera F 2 pozitivna ( ab/2>0), što odgovara kretanju sa povećanjem X, tj. dx 0 /dt>0. U ovom slučaju, SAO će se kretati prema ekstremumu.

Ako je početna tačka M 2, koji karakteriše položaj sistema u trenutku uključivanja ekstremnog kontrolera, takav je da ulazni signal objekta x>x opt (slika 12,a), tada su oscilacije ulaznog i izlaznog signala objekta u antifazi. Kao rezultat, konstantna komponenta na izlazu F 2 će biti negativna ( ab/2<0), что вызовет движение системы в сторону уменьшения X (dx 0 /dt<0 ). U ovom slučaju, SAO će se približiti ekstremumu.

Dakle, bez obzira na početno stanje sistema, potraga za ekstremom će biti osigurana.

U sistemima sa aktuatorom promenljive brzine, brzina kretanja sistema ka ekstremumu zavisiće od amplitude izlaznih oscilacija objekta, a ova amplituda je određena devijacijom ulaznog signala. X od vrijednosti X veleprodaja