Дизайн проект что это: Что надо знать о дизайн-проекте квартиры

Содержание

Что такое дизайн проект?

Почему не стоит самостоятельно заниматься проектированием интерьера?

Дизайнер является творческой натурой, поэтому сможет посмотреть на ваше жилье совсем другими глазами. Для «простых смертных» вид пустых комнат совершенно необжитой квартиры позволяет задуматься только о том, где лучше повесить люстру или поставить кровать, а для дизайнера такая квартира, будто чистый холст для художника. В дизайн-проекте квартиры можно изобразить все, что душе угодно, и интерьер станет абсолютно неповторимым. Согласитесь, что этого хочет каждый. Таким образом, дизайнер – сокровищница удивительных идей.

Но с другой стороны, философские рассуждения о том, что было бы неплохо объединить кухню с гостиной или устроить нишу в стене, хоть и тешат слух заказчика, но сами по себе мало полезны без правильного подхода к делу.

Профессиональный дизайнер является не только художником, но и архитектором, который должен отлично представлять, как осуществить все идеи на практике, то есть непосредственно в вашем дизайн-проекте.

Явное преимущество профессионального подхода к созданию дизайн-проекта

Дизайн-проект интерьера, который включает как красочные рисунки будущей квартиры, так и сложные расчеты, схемы и многочисленные планы, — это итог кропотливой работы дизайнера. Одно неправильное действие, и результат уже не тот, который ожидали. Дизайн-проект – это полезная вещь, в большинстве случаев он ну просто необходим.

Он сильно облегчает общение с бригадой рабочих, которые в ближайшем будущем должны будут сносить ненужные перегородки, делать ниши в стене, заниматься проводкой и так далее. А объяснить на пальцах задуманное вам вряд ли удастся. При наличии грамотного дизайн-проекта квартиры неаккуратным и невнимательным строителям уже будет тяжело найти оправдание своим собственным оплошностям.

Если же вам «улыбнулась фортуна» и пришлось иметь дело с непрофессионалом или недобросовестной организацией, которая смутно представляет себе собственные обязанности, дизайн-проект не облегчит ремонт, а только доставит вам массу неприятностей.

проект. Что такое дизайн-проект, подробное описание и что входит в услугу.

Что такое дизайн-проект и зачем он нужен? Дизайн-проект – это необходимая и очень важная подготовительная стадия ремонта или отделки квартиры, дома, или нежилого помещения.

Стоимость пакета: 1000 руб/кв.м

Основное назначение дизайн проекта это представление вашего будущего интерьера до начала ремонта. Если ваш дизайн проект будет выполнен качественно и грамотно, то и его реализация пройдет без особых проблем и переделок, а значит и без лишних затрат.

Кроме того, после завершения работы дизайнера над дизайн-проектом производители отделочных и спецмонтажных работ смогут посчитать для вас точную стоимость своих работ, рассчитать необходимое количество отделочных материалов. Можно посчитать стоимость мебели, светильников, сантехники. А значит, вам станет ясен бюджет всего мероприятия.

При выполнении дизайн-проекта дизайнер подготовит для вас кроме визуализации вашего будущего интерьера еще и пакет чертежей и рабочей документации, которые необходимы для воплощения в жизнь всех дизайнерских идей, образец полного дизайн-проекта.

Как создается дизайн-проект?

Все начинается с выезда дизайнера на объект и проведения замеров. Одновременно с этим производится пред проектный анализ достоинств и недостатков помещения.

— После ознакомления с объектом и проведения анализа, дизайнер выясняет с заказчиком стилистические и цветовые предпочтения, образ жизни и особые пожелания, в случае, если работа ведется над дизайн проектом квартиры, дома, или коттеджа, или особенностей ведения бизнеса, если это эскизный дизайн проект для нежилого помещения (офиса, ресторана, фитнес-клуба, кафе, салона)

— Далее, дизайнер разрабатывает варианты планировки (необходимое заказчику количество), перепланировки, а затем создает планы расстановки мебели и оборудования для помещения заказчика.

— На следующем этапе дизайнер предложит заказчику основные материалы, которые планируются для отделки помещения и предметы мебели.

— Далее, идеи дизайнера оформляются в виде фотореалистичной визуализации основных помещений объекта. Делаются базовые виды, по 1-2 вида на помещение.

— Следующий этап – подготовка чертежей, планов, спецификаций, разверток стен, раскладок для плитки, эскизов для штучных предметов интерьера. Например, камина, авторской мебели. Для электриков выполняется план размещения электро оборудования. Для сантехников – план расстановки сантехнического оборудования, подбираются унитазы, раковины, ванны, смесители. При необходимости выполняется план теплых полов. Создается план для монтажа кухонной мебели.

— В дизайн проект включается паспорт отделки, в котором описана отделка всех плоскостей во всех помещениях, указаны артикулы дверей, напольных и настенных покрытий.

Что такое дизайн проект интерьера

Создание нового дома это появление нового мира в вашей жизни, единственного из окружающих миров, сотворенного специально для вас. Он впитает Ваши эстетические вкусы и удивит друзей. В нем вы будете жить долго и счастливо… Похоже на окончание прекрасной сказки. Но стоит ли пропускать начало этой истории, ведь новый дом еще нужно создать.

И как раз сейчас начинается самое интересное.

А вот самое интересное, на наш взгляд, это совместная с дизайнером работа по созданию облика вашего дома, в результате которой появится новый дом, офис или ресторан. К этому процессу нужно подходить с удовольствием, как очередному приключению в своей жизни. Не бойтесь мечтать, дайте волю воображению. Вы удивитесь, как много из того, что казалось невозможным, на самом деле можно осуществить, причем это вовсе не обязательно будет стоить астрономические суммы.

Ну а чтобы замысел обрел конкретные очертания, а мечта приблизилась к своему воплощению в реальности, необходимо систематизировать все идеи и решения, оформив их в виде связного плана — дизайн-проекта. Дизайнер будет смотреть на ваш будущий дом вашими глазами, поможет отразить в интерьере именно Ваши вкус, характер, неповторимую индивидуальность и в то же время соблюсти баланс между дизайнерскими изысками и житейской прозой, гармонично и эффективно организовав пространство для жизни и работы.

Так что же такое дизайн-проект. Если мы посмотрим в справочник, то увидим сухое определение: это комплект документов, разработанных в ходе проектных работ в соответствии с Техническим Заданием, в объеме, необходимом для проведения строительных, ремонтно-отделочных и комплектационных работ на объекте. Он состоит из эскизной части (картинки для Заказчика) и рабочей части (чертежи для строителей). Все так, но…

Дизайн-проект – это не просто набор красивых иллюстраций, это возможность увидеть законченный образ Вашего дома или офиса заранее. Вы никогда не приобретете случайные, не вписывающиеся в ваш интерьер вещи, потому что в вашем доме каждый предмет уже будет на своем месте. Да, пока на бумаге, но, вооружившись дизайн-проектом, вы значительно ускорите сроки воплощения своей мечты в жизнь. Вы не задумывались, что дизайн-проект – это идеальное руководство для строителей? С точной сметой и точными сроками выполнения каждого этапа работ. Это четкое представление о том, когда и сколько розеток необходимо будет купить, потому что Вы будете наверняка знать, где именно они будут установлены.

У вас не будет проблем с согласованием тех или иных изменений в своей квартире в разгар ремонтных работ – все это будет сделано заранее. Вы сможете держать под контролем весь процесс работ и сберечь свое время – вам не придется отказываться от запланированного путешествия только из-за опасения простоя со стороны строителей. И это только практическая ценность дизайн-проекта. А каких изумительных художественных и психологических эффектов можно добиться путем многочисленных дизайнерских «происков» и ухищрений!

Зачем нужен дизайн-проект?

Зачем нужен дизайн-проект?

Начинать ремонт не так просто, как может показаться на первый взгляд. Некоторые даже оттягивают начало ремонта просто потому что не знают с чего начать.

Прежде чем приступать к ремонту очень важно сформировать четкое представление о желаемом результате. Определиться со стилистикой, цветовым решением и необходимым функционалом можно без профессиональной помощи, но конечный результат, скорее всего, будет далек от картинки, которая рисовалась в голове.

Воспользоваться услугами профессионального дизайнера интерьера, также важно, как и хорошего парикмахера, юриста или врача.

Чтобы оценить преимущества дизайн-проекта, нужно знать, что он из себя представляет, ведь так гораздо легче определить для себя необходимость его создания и реализации.

Дизайн-проект – это процесс создания и реализации интерьера в соответствии со всеми техническими, стилистическими и индивидуальными требованиями заказчика. Очень часто, когда речь заходит о дизайн-проекте, многие ошибочно полагают, что это только визуальное отображение будущего интерьера, и это основная ошибка. На самом деле, дизайн-проект включает в себя целый комплект технической документации, необходимой для правильной организации ремонта.

На первый взгляд дизайн-проект стоит дорого, ведь услуги профессионала просто не могут стоить дешево. Но если посчитать, то цена дизайн-проекта составляет всего лишь 3-4% от общей стоимости ремонтных работ, оборудования, отделочных материалов и мебели! По сути, обращаясь к дизайнеру, вы оптимизируете свои расходы на ремонт и экономите время. Детальная проработка дизайн-проекта исключает возможность дорогостоящих переделок.

Подготовка

На этом этапе дизайнер выезжает на объект и проводит все необходимые замеры помещения. Замеры – важный этап, ведь размеры, указанные в планировочном решении БТИ, могут иметь разбежности с реальными, из-за чего в процессе ремонта возникает ряд трудностей.

Планировка

На основании замеров дизайнер разрабатывает несколько вариантов планировочного решения с расстановкой мебели. Планировка продумывается в мельчайших деталях и согласовывается с вами. Красота появляется только после того, как из предлагаемого пространства выжали максимум практичности и удобства. Если требуется перепланировка, дизайнер выполнит ее с соблюдением всех норм и правил.

Визуализация

Очень часто большинство людей просто не знают чего хотят. Также вряд ли Вы сможете сами представить, как будет выглядеть пространство после ремонта – с новой мебелью, с другим цветом стен, с новыми люстрами, с измененным напольным покрытием. Хороший дизайнер всегда сделает для Вас «фотореалистичную» 3D визуализацию интерьера. Вы сможете увидеть готовый интерьер задолго до начала строительных работ. 3D эскизы позволяют «поиграть» с интерьером, что помогает понять, как в будущем интерьере будут сочетаться разные материалы, цвета, мебель. Профессиональный дизайн-проект не только освобождает Вас от лишних временных затрат, сокращает ваши шансы на ошибки, переделки и экономит ваши деньги.

Чертежная часть

В планах чертежей обязательно должна содержаться информация о возводимых или демонтируемых перегородках, расстановке мебели, расположению розеток, светильников, сантехнике, раскладке плитки и так далее. Должен быть план укладки напольных покрытий с указанием типов используемых материалов, план потолков с указанием расположения осветительных приборов. Последний этап – это подготовка разверток стен – они позволяют детально увидеть каждую из стен помещения.

Авторский надзор

Главным преимуществом авторского надзора считается возможность контроля выполнения проекта. В ходе него легче обеспечить оперативное внесение коррективов в случае необходимости.

Если специалист будет несколько раз в неделю выезжать на объект, это позволит застраховать вас от неприятных сюрпризов. Вы будете уверены в том, что ремонт проведен качественно, и в ближайшее время вам не придется заниматься корректировкой недостатков. Таким образом, специалист экономит массу сил и времени своему заказчику.

В общем, все должно идти по плану, и создание интерьера здесь не исключение. Так что, раздумывая над тем, нужен вам или не нужен дизайн-проект, не отказывайтесь от четкого плана действий. Когда его нет, то пути-дороги могут завести неведомо куда, и к чему вы в итоге придете, каким получится интерьер, никому не известно. Безусловно, отыскать хорошего дизайнера так же непросто, как и любого другого специалиста. На это нужно потратить определенное время, но если вы найдете «своего» человека, жизнь станет проще.

Студия дизайна салона Желтый Аэроплан предлагает проектирование всех видов помещений, создание и реализацию интерьеров жилых и коммерческих зданий. Наша команда дизайнеров разработает интерьер мечты согласно всех ваших пожеланий и предпочтений, а также учитывая все технические и эстетические особенности проектирования!

В нашей студии первая встреча с заказчиками абсолютно бесплатна!

Получить консультацию вы сможете по телефону:

(067) 547-67-84, (097) 433-68-18

Или в салоне Желтый Аэроплан по адресу:

г. Кременчуг, ул. Небесной Сотни, 53

Работы студии можно посмотреть на сайте в разделе портфолио yellowplane-design.com.ua

Для чего нужен дизайн проект? / Студия дизайна 3D-СТИЛЬ

Для чего нужен дизайн проект?

Самый первый вопрос, который задают нам. Сколько стоит ремонт коттеджа, ремонт квартиры или ремонт офиса?

Чтобы примерно оценить стоимость ремонта квартиры или ремонта коттеджа. Дизайнерам нужно разработать дизайн интерьера! Согласовать дизайн проект с Вами и на основании его составить примерную смету по ремонту вашего помещения.

Многие люди не догадываются, зачем нужен дизайн интерьера и что такое дизайн проект. Поэтому часто совершают огромную ошибку пытаясь сэкономить на дизайне интерьера. Многие думают, зачем тратить деньги на дизайн интерьера, если есть, хорошие строители с большим опытом, которые сделают ремонт квартиры или ремонт коттеджа без проектной документации, что подобный дизайн интерьера это простые картинки и все. А тратить деньги за картинки это лишнее. Ведь лучше заплатить за ремонтные работы, а картинки скачать можно в интернете. Эта ошибка которая приведет к дополнительным затратам во время ремонтных работ.

Теперь разберемся, для чего нужен дизайн проект и каковы последствия без него? Дизайн проект — это план действий для строителей и ремонтной бригады. Ни одна профессиональная строительная бригада не приступит к отделочным работам без согласованного дизайн проекта. Если конечно они не шабашники, которые просто хотят сорвать денег и их не интересует конечный результат.

В пакет дизайн проекта входит комплект нужных чертежей, спецификаций и актуализаций будущих помещений. Для проведения монтажных и отделочных работ строителям просто необходимы рабочие чертежи.

Чем серьезней заказчик отнесется к проектной документации, тем меньше пострадает нервная система во время предстоящего ремонта. Все изменения в планировке помещений дешевле делать в компьютерных специализированных программах или на бумаге, чем в процессе ремонта.

Итак, по итогам, зачем Вам понадобится дизайн проект? Дизайн проект это техническое задание на его основании будут выполняться ремонтные работы. Проектная документация поможет не допустить ошибок в процессе ремонта. Если ошибку уже допустили, проектная документация легко поможет понять, кто допустил ее, и кто обязан заплатить за исправления данной ошибки. Дизайн проект предотвратит незапланированные затраты на переделку во время ремонтных работ.

Строитель профессионал, если он мастер своего дела и у него серьезный подход к своей работе, без дизайна проекта никогда не будет оценивать стоимость ремонтных работ и сроки выполнения. Когда Вы будете без проектной документации на словах объяснять, что желаете получить по окончанию ремонта, вряд ли получите хороший результат. Или строители на словах будут оценивать стоимость ремонтных работ, и тогда точно надо быть готовым к дополнительным затратам. Теперь делайте выводы сами, нужен ли вам дизайн проект или нет. Удачного Вам ремонта.

Любой ремонт нужно начинать с дизайн проекта. Дизайн проект — это комплект рабочих документов и чертежей, в которые входят дизайнерские решения и функциональность всех помещений, в нем содержится комплект чертежей и описания всех сопутствующих деталей будущего помещения, включая строительные, отделочные и декоративные материалы. Расположение всех коммуникаций и бытовых приборов. Дизайн проект создается на основании тех. задания полученного от заказчика, в котором четко прописаны все требования и пожелания. Перед тем как начать создание дизайн проекта мы производим замеры существующего помещения с привязкой окон и дверей, после чего разрабатываем чертежи с планировочными решениями, зонированием и расстановкой мебели. После согласования планировочного решения с заказчиком мы приступаем к 3D-моделированию и визуализации будущего интерьера. После утверждения эскизов интерьера мы начинаем разрабатывать рабочие чертежи электрических и слаботочных сетей, размещения ХВС, ГВС, канализации и сантехнических приборов, чертежи демонтируемых и вновь возводимых перегородок, раскладка керамической плитки в ванных комнатах, план подвесных потолков и напольных покрытий, а также ведомость отделки помещений.

Следующим и последним этапом является авторский надзор, который оплачивается отдельно! Дизайнер сопровождает рабочий процесс во избежание ошибок и переделок, которые могут привести к незапланированным затратам.

Студия дизайна 3D-Стиль на рынке дизайнерских и строительных услуг с 2001 года. За это время мы создали множество эксклюзивных интерьеров — квартир, коттеджей, офисов, магазинов, кафе и ресторанов.

Креативные дизайнеры нашей студии создадут для Вас лучший дизайн интерьера под Ваш бюджет, учтут все пожелания, в общем, сделают все, чтобы Вы остались довольными. Дизайнеры нашей студии просто влюблены в свою работу и относятся к любому дизайн проекту с особым интересом.

Разработка дизайн проекта коттеджа или квартиры – это очень трудоемкий и творческий процесс, который требует не только профессионального подхода от дизайнера интерьера, но прежде всего принятия смелых и креативных решений. Студия дизайна 3D-Стиль постоянно следит за модными тенденциями в мире дизайна интерьера и готова творить самые эксклюзивные интерьеры. Мы отлично разбираемся в современных строительных, отделочных и декоративных материалах, которые существуют на строительном рынке.

Не важно, где вы находитесь или находится ваша квартира, коттедж, загородный дом. Важно, что Вы заинтересованы в уютном и современном интерьере. Средства связи на сегодняшний день позволяют нам создавать красивый и эксклюзивный дизайн интерьера на любом расстоянии. Вы хотите современный интерьер, будьте уверены, что Ваши желания воплотятся в жизнь, если Вы позвоните прямо сейчас по телефону +7(4217)33-33-23 или +7-914-177-44-39 и мы договоримся о дальнейшем сотрудничестве.

Что такое дизайн-проект и зачем он нужен?

Дизайн-проект квартиры (загородного дома, ресторана или офиса) — это комплект эскизов, ведомостей, планов, схем и другой документации, а также трехмерные модели дизайна интерьера.

Пакет документов также включает спецификации используемых отделочных и строительных материалов, сантехники и устанавливаемого оборудования, которые использует строительная организация или бригада квалифицированных рабочих при воплощении дизайнерского замысла.

В дизайн-проекте квартиры учтены все нюансы планировки, инженерных систем, электрооборудования, освещения, а также используемая цветовая гамма и элементы декора!

При наличии готового дизайн-проекта рабочие и заказчик имеют четкое представление о цели проводимых работ. Это исключает риск принятия спорных или неверных решений строителями и гарантирует максимальную удовлетворенность клиента.

Пять причин заказать дизайн-проект квартиры

Удобство для всей семьи — это реально.

Ремонт или перепланировка жилья часто становятся поводом семейных конфликтов. Профессиональный дизайнер учтет все пожелания и сформирует уникальный проект, в котором будут отражены образ жизни, увлечения и характер каждого члена семьи (но без ущерба интересам остальных обитателей квартиры). Рекомендации профессионального дизайнера гарантируют совмещение удобства и практичности жилья, оформленного в определенном стиле.

Учет всех важных деталей. Исключение рисков.

Никто, кроме хозяев, не знает, как лучше обустроить дом или квартиру: где разместить выключатели, установить перегородку или закрепить полку. Аккуратный хозяин может выполнить часть ремонта не хуже профессиональной бригады рабочих. Но без качественного дизайн-проекта никто не гарантирует безопасность и надежность вносимых изменений, а также техническую грамотность воплощаемых идей.

Профессиональный дизайн-проект основан на многократно апробированных технических и дизайнерских решениях, соответствующих принятым требованиям по надежности и безопасности жилья. Не рискуйте своей безопасностью и безопасностью своих близких.

Работа с материалами, доступными в Беларуси.

Для создания необходимого дизайна интерьера профессиональные студии используют качественные материалы, доступные в нашем регионе. Это гарантирует четкое соблюдение установленных сроков и строгое соответствие результата ожиданиям заказчика. Все тонкости реализации оговариваются заранее; при необходимости возможна корректировка проекта с учетом особенностей доступных материалов и их пригодности для реализации ключевых решений.

Точный бюджет ремонта.

При самостоятельном ремонте, перестройке или изменении интерьера сложно определить затраты. Без грамотного дизайн-проекта со временем придется вносить исправления и корректировки, которые будут постоянно увеличивать бюджет.

При этом профессиональные студии дизайна называют точные суммы для проведения работ в полном объеме. Это возможно благодаря грамотному расчету количества расходных и отделочных материалов, подбору элементов интерьера и оборудования, которые закупаются в партнерских торговых сетях.

Эффективное использование пространства.

Профессиональный дизайнер поможет грамотно рассчитать пространство помещений, разместив мебель, проведя зонирование и подобрав необходимые инженерные коммуникации таким образом, чтобы каждый квадратный дециметр площади был задействован с пользой.

Дизайн-проект по фиксированной цене :: Flatplan

У меня необычная квартира. Ваши решения подходят для уникальных планировок?

Мы сделаем проект для любой уникальной планировки и учтем особенности вашей квартиры.

У меня есть некоторые пожелания.

Их можно будет учесть?

При проектировании интерьера мы обязательно согласуем с вами планировочное решение, расстановку мебели и важные детали. Вы сможете поделиться вашими идеями с дизайнером Flatplan

Моя квартира очень большая. Изменится ли стоимость флэтплана?

Нет, стоимость остается одинаковой для любой площади. Однако если у вас многоэтажный дом или квартира, нужно будет купить флэтплан для каждого этажа.

На изображениях интерьера показана 3-комнатная квартира. Но у меня студия. Мне точно это подходит?

Мы индивидуально подходим к проектированию и учитываем все детали. Любой стиль интерьера на нашем сайте может быть адаптирован для квартир и домов с любой планировкой и любым количеством комнат

Мне нужно спроектировать интерьер для дома.

У вас есть такая услуга?

Да, мы проектируем интерьеры не только для квартир, но и для домов. Стоимость также не зависит от площади. Однако если у вас в доме несколько этажей, вам нужно выбрать проект для каждого отдельного этажа.

Мне нравятся кухня из одного проекта, а ванная из другого. Что делать?

Если вам нравится комнаты из разных проектов, никаких проблем — мы совместим концепции. Такая корректировка будет стоить 3 900₽ за комнату.

Можно заменить в вашем проекте душевую кабину на ванну или наоборот?

Конечно, можно.

У меня уже взрослый ребенок, а у вас детская комната для малыша. Что делать?

Мы адаптируем детские комнаты под возраст и пол ребенка.

Сколько времени займет подготовка дизайн-проекта?

Срок подготовки составляет около 2 недели. Срок может быть увеличен, если вам потребуется время, чтобы обсудить предложенное планировочное решение и детали проекта с близкими вам людьми

Где найти материалы из ваших интерьеров?

При заказе услуги по разработке сметы, мы указываем ссылки на магазины и артикулы всех материалов, сантехники и мебели вашего интерьера. Вы сможете найти их самостоятельно или доверить поиск нашим специалистам. В случае если какой-либо материал вышел из производства, мы подберем аналог и найдем надежных поставщиков.

В каких городах вы работаете?

Флэтплан можно заказать из любого города России и СНГ. Мы найдем профессионального замерщика в вашем городе или пришлем вам подробную инструкцию как сделать замеры квартиры, чтобы мы подготовили для вас проект.

Вы делаете ремонт?

Среди наших услуг есть подбор ремонтной бригады. Мы отправим ваш проект на расчет бригадам, которым мы доверяем и сравним их расчеты. Вы получите сводную таблицу со стоимостью вашего ремонта от разных исполнителей. Мы поможем проверить и заключить договоры, проверим работу ваших строителей и предложим еще много различных услуг на время ремонта.

Мне нужны визуализации. Вы сможете это сделать?

При просчете сметы мы предоставляем референсы, которые помогут вам не отступить от концепции выбранного вами интерьера. Если вам понадобятся проработанные визуализации вашей квартиры, мы готовы сделать для вас 5 высококачественных ракурсов вашей квартиры. Стоимость услуги — 50 000₽ (5 визуализаций)

Вы делаете авторский и технический надзор?

Да, мы предоставляем услуги по надзору во время ремонта. После каждого выезда наши специалисты подготовят для вас подробный отчет с оценкой работ ремонтной бригады и рекомендациями

Зачем нужны чертежи?

Без них строители будут делать ремонт на свое усмотрение и с большой вероятностью могут сделать что-то не так. Для вас это инструмент контроля процесса ремонта. А для ваших строителей наши чертежи это гарантия того, что они сделают все так, как вам нужно.

У меня есть проверенная бригада строителей, они поймут ваши чертежи?

Наши чертежи простые и понятные, по ним сможет работать любой специалист. Неопытных специалистов мы обучаем, как работать с чертежами и проводить ремонт жилых помещений.

Дизайн-проект

— обзор

17.10 Пример проектирования от начала до конца: перевернутый маятник

Перевернутый маятник — одна из «классических» систем управления с многочисленными вариациями примеров для изучения, проектных заданий и компьютерного моделирования. Если основной целью является достижение стабильности, тогда уровень сложности является умеренным, что делает перевернутый маятник идеальным практическим назначением проекта в области управления с обратной связью. Вертикальный робот очень похож по своей математической обработке, но датчик представляет дополнительную проблему, потому что вертикальный робот не имеет опорной поверхности, такой как тележка в системе перевернутого маятника.

Для этого проекта был доступен стандартный модуль перевернутого маятника (без управляющей электроники). Эскиз механической части показан на рис. 17.37. Тележка, к которой прикреплен стержень маятника, скользит по двум направляющим. На обоих концах рельсов есть колеса, поддерживающие приводной ремень. Тележка закреплена на приводном ремне, а одно колесо приводится в движение двигателем 12 В постоянного тока с коробкой передач 1:20. Потенциометр с низким коэффициентом трения, вращающийся на 360 °, установлен на тележке, а вал потенциометра служит точкой поворота маятника.Сам маятник представляет собой стальной стержень диаметром 6 мм и длиной 350 мм, который весит 78 граммов. Таким образом, момент инерции маятника может быть приблизительно равен Jp = mL2 / 3 = 0,0032 Нм ². Крутящий момент двигателя не измерялся, но его постоянная времени RF / Jm = 35 мс, которая включает колеса, ремень и тележку, известна. Инерция двигателя Jm объединяет ротор, коробку передач и колеса, а также линейную инерцию тележки с маятником в одну постоянную.

Рисунок 17.37. Эскиз модуля перевернутого маятника.Подобно вертикальному роботу (рис. 17.35), перевернутый маятник опрокинул бы без управления. Чтобы исправить любое отклонение угла маятника Φ от вертикальной ориентации, тележку, к которой прикреплен маятник, можно перемещать в направлении x по направляющим. Комбинация мотор-редуктор перемещает ремень, к которому прикреплена тележка, и тем самым обеспечивает корректирующее действие.

Этот проект является исследовательским с акцентом на надежную практическую реализацию вместе с анализом тех эффектов, которые могут быть обнаружены в реальной физической модели и которые не будут сразу очевидны при базовом компьютерном моделировании.Поэтому цели проектирования менее строгие, чем в других проектах по разработке систем управления:

•: Стабилизировать перевернутый маятник в вертикальном положении, то есть через конечное время перевернутый маятник должен достичь состояния равновесия, поддерживаемого минимальной коррекцией. действие без колебательной составляющей.
•: Способность восстанавливаться после небольших возмущений, таких как толкание кончика маятника или перемещение основания, после чего перевернутый маятник должен вернуться в свое стабильное состояние.
•: Действительные данные (т. Е. Диапазон датчика) в пределах приблизительно ± 20 ° от вертикальной ориентации.
•: Желаемая цель: модель должна позволять экспериментировать с различными датчиками и контроллерами. В частности, желательно сравнение цифрового контроллера и чисто аналогового управления.

Путь к математическому описанию немного отличается от пути в разделе 17.9. Начнем с уравнения. (17.56), опять же в приближении тонкого стержня mL2 / 3, и подставим угловое ускорение двигателя ω˙ (t) ⋅r вместо x¨ (t):

(17.62) mL23⋅ϕ¨ (t) = mgL2ϕ (t) −mLrω˙ (t),

, где r — комбинированное передаточное число коробки передач и радиус колеса. В данном конкретном случае коробка передач 1:20 и колеса диаметром 32 мм в совокупности дают r = 0,13 мм на радиан вала двигателя. В области Лапласа уравнение. (17.62) можно записать в виде передаточной функции как

(17.63) Φ (s) = — 6rs2Ls2−3gω (s).

Модель двигателя постоянного тока может использоваться непосредственно для исключения ω (s) и получения передаточной функции между током двигателя, то есть корректирующим действием, и углом маятника.Кроме того, введем возмущающий момент τd, действующий на маятник:

(17,64) Φ (s) = — 6r2Ls2−3gkm (Jms + RF) Im (s) + 6mL12Ls2−3gτd (s).

Передаточная функция имеет два полюса от неустойчивого маятника при s = ± 6.5. Двигатель дает дополнительный полюс при s = −29. Передаточная функция не имеет нулей, потому что, в отличие от модели из раздела 17.9, возмущение моделировалось как крутящий момент, а не как смещение. Контроллера с одним нулем (контроллер PD) должно быть достаточно для стабилизации перевернутого маятника.Если мы сформулируем передаточную функцию контроллера, включающую коэффициент усиления двигателя 6rkm, то есть

(17,65) H (s) = kp6rkm + kD6rkms,

, то функция замкнутого контура для возмущающего момента станет

(17,66) Φ (s) = 6mL⋅Jms + RF2LJms3 + 2LRFs2 + (kD − 3Jmg) S + (kp − 3RFg) τd (s).

Применение критерия устойчивости Рауса – Гурвица обеспечивает минимальные требования, необходимые для обеспечения устойчивости замкнутой системы:

(17,67) kp> 3RFg, kD> 3Jmg, kD> kPJm / RF.

Помимо минимального пропорционального и производного усиления, необходимого для превращения коэффициентов нулевого и первого порядка в положительные, третье требование предусматривает, что kD должно быть больше kp на постоянную времени двигателя.Другими словами, нуль контроллера должен быть помещен в плоскость s между полюсом двигателя и началом координат.

В практической реализации были исследованы два различных датчика. Первым был встроенный потенциометр, который был подключен к опорному напряжению 4 В и заземлению. Следовательно, вертикальная ориентация связана с 2 В. Напряжения при ± 90 ° (т. Е. В горизонтальной ориентации) были измерены и оказались равными 1,1 В и 2,9 В (рис. 17.38A). Это соответствует коэффициенту усиления датчика, равному 1.8 В более 180 ° или 10 мВ / °. В соответствующем диапазоне ± 20 ° диапазон напряжений составляет 0,4 В или 10% динамического диапазона АЦП, а 10-разрядный АЦП обеспечит ошибку оцифровки примерно 0,4 °. Следовательно, для цифровой системы требуется дополнительное аналоговое усиление.

Рисунок 17.38. Варианты датчиков, использованные в этом проекте. (A) Потенциометр с углом поворота 360 °. Потенциометр подключен к 0 В и 4 В, а центральное (вертикальное) положение дает сигнал 2 В. В горизонтальной ориентации 1.Были измерены 1 В и 2,9 В. (B) Принцип магнитного зондирования. К концу стержня прикреплен магнит. Два датчика Холла размещены под магнитом и зафиксированы относительно точки поворота. Левый датчик Холла увеличивает свое выходное напряжение, когда Φ & gt; 0, тогда как правый датчик Холла увеличивает свое выходное напряжение, когда Φ & lt; 0. Датчики Холла установлены таким образом, чтобы соответствующее расстояние до магнита было минимальным для угла наклона ± 15 °, а аналоговый разностный сигнал используется для представления Φ .

Второй датчик состоял из двух линейных датчиков Холла, установленных на печатной плате под углом к вертикальной ориентации ± 15 °. Небольшой магнит на нижнем конце втулки стержня вызывает зависящее от расстояния магнитное поле на обоих датчиках Холла, которое пропорционально квадрату линейного расстояния и является максимальным, когда магнит находится ближе всего к каждому датчику. Узел датчика показан на рис. 17.38B. Если выходные напряжения обоих датчиков Холла вычесть друг из друга, то результат будет равен Φ в обоих направлениях.Принципиальная схема, которая выполняет вычитание, показана на рис. 17.39A. Он состоит в основном из дифференциального усилителя U2, повторителя напряжения для половины опорного напряжения U1 и реальных датчиков Холла HS1 и HS2. Выход модуля датчика напрямую совместим с большинством аналоговых входов микроконтроллера. Зависимость между Φ и выходным напряжением вблизи вертикальной ориентации почти линейна с коэффициентом усиления датчика приблизительно 0,18 В / ° (рис. 17.39B). Используется полный динамический диапазон АЦП от 0 В до 4 В, а ошибка оцифровки равна 0.02 °. Насыщение операционных усилителей уменьшает используемый диапазон углов, но диапазон углов можно расширить, уменьшив усиление (R4 и R6).

Рисунок 17.39. (A) Принципиальная схема магнитного датчика с двумя датчиками Холла. Операционный усилитель U1 с R1 и R2 служит «делителем шины» и выдает 1/2 опорного напряжения (2 В). Датчики Холла HS1 и HS2 — это правый и левый датчики Холла на рис. 17.38B, а U2 вычитает их выходные сигналы. Кроме того, U2 увеличивает разницу примерно в 2 раза.7 и сдвигает вертикальный уровень на 2 В. (B) Выходная рассчитанная разность на основе расстояния между магнитом и датчиком (сплошная линия) по сравнению с измеренными данными (точки). В соответствующем диапазоне углов зависимость приблизительно линейна. Расчетная кривая не учитывает насыщение операционного усилителя, которое можно увидеть в областях кривой, где точки расположены горизонтально.

При практической реализации можно сделать два наблюдения. Во-первых, шум датчика с обоими вариантами датчика достаточно велик, чтобы вызвать значительный случайный джиттер двигателя.Любой потенциометр издает некоторый шум, поскольку дворник скользит либо по угольному следу, либо по туго намотанному проводу сопротивления. Магнитный датчик создает шум в датчиках Холла и в дифференциальном усилителе. В обоих случаях D-составляющая контроллера сильно усиливает шумовую составляющую.

Во-вторых, напряжение для вертикального положения очень трудно согласовать, потому что любое смещение или даже небольшой наклон основания может вызвать смещение напряжения датчика. Обобщенная блок-схема на рис.17.36 и передаточные функции в уравнениях. (17.64) и (17.66) имеют неявную уставку в ноль градусов, что соответствует половине опорного напряжения в электронных схемах. Чтобы учесть механические допуски, ошибки выравнивания и ошибки смещения операционного усилителя, такие как смещение, показанное на рис. 17.39B, необходимо обеспечить переменную уставку. В простейшей форме это может быть сгенерировано потенциометром и считано с помощью дополнительного аналогового канала. Заданное значение следует масштабировать, чтобы учесть небольшие ожидаемые отклонения и, таким образом, повысить точность настройки.В качестве альтернативы, подстройка нуля может быть объединена с коэффициентом усиления и компенсатором частичных разрядов в относительно простой аналоговой схеме, показанной на рис. 17.40. Кроме того, схема на рис. 17.40 содержит фильтр второго порядка с частотой среза 75 Гц, который служит для ослабления шума датчика. Схема рассчитана на датчик потенциометра. Чтобы использовать эту схему с магнитным датчиком, показанным на рис. 17.39A, U1 можно не указывать, а фильтр нижних частот необходимо модифицировать для достижения единичного усиления. На рис. 17.40 Z1 генерирует стабильное опорное напряжение.Напряжение также можно использовать для удовлетворения эталонных требований схемы на рис. 17.39A.

Рисунок 17.40. Принципиальная схема усилителя сигнала и фильтра для датчика перевернутого маятника. Фактически датчиком является потенциометр P1 Φ , который устанавливается между тележкой и штангой. Повторитель напряжения (U1, заштрихованная область, обозначенная (a)) обеспечивает отделение от фильтра нижних частот (b). Фильтр нижних частот построен вокруг U2 вместе с R6 – R9, C2 и C3. Он имеет частоту среза примерно 75 Гц с ζ = 0.85 и усиление 8. Его выход (защищенный через R14) может использоваться напрямую для получения P-составляющей. Для полностью аналоговой схемы управления предусмотрен компенсатор частичных разрядов (c). Он дает ноль при с = −14 и дополнительное усиление 9. C5 и R11 добавляют два недоминирующих полюса, что улучшает стабильность компенсатора частичных разрядов. Z1 с R1 – R3 генерирует постоянное опорное напряжение 4 В, а P2 позволяет нам смещать напряжение для вертикального положения между 1,7 В и 2,3 В для учета механических допусков, ошибок в P1 и напряжений смещения.

В контексте датчиков стоит еще раз рассмотреть вертикального робота, который не имеет устойчивой эталонной платформы, такой как тележка, которую используют оба датчика на рис. 17.38. Хотя можно разработать различные датчики (одним из примеров может быть двойной оптический отражающий датчик, который измеряет расстояние до пола впереди и позади робота), более привлекательным решением является комбинированный чип акселерометра и гироскопа, такой как LSM6DS3. Акселерометр обеспечивает ϕ , а гироскоп напрямую обеспечивает ϕ˙, что позволяет обойти производную усиления шума.Эти микросхемы обычно имеют цифровой выход и могут считываться микроконтроллером без промежуточных аналоговых схем. Однако оба датчика по-прежнему имеют значительные шумовые составляющие, и цифровое разрешение для небольших угловых изменений ограничено. Чтобы ограничить влияние шума, следует использовать некоторую форму объединения датчиков. Фильтр Калмана (раздел 7.4) — стандартное решение этой проблемы. Возможны и более простые решения, такие как интеграция выхода гироскопа с непрерывной калибровкой постоянной интегрирования по акселерометру.

На рис. 17.40 изображен компенсатор частичных разрядов, которого почти достаточно в качестве регулирующего элемента. В частности, с R11 и C5 точная передаточная функция этой схемы равна

(17,68) GPD (s) = R12R10⋅ (R10 + R11) C4s + 1 (R11C4s + 1) (R12C5s + 1) = 9.10.071s + 1. (470 × 10−6s + 1) (2.1 × 10−3s + 1)

с нулем при s = −14 и двумя полюсами при s = −2128 и s = −487. Ноль расположен между левым полюсом маятника полуплоскости при s = −6,5, а полюс двигателя — при s = −29. Два полюса компенсатора более чем на один порядок левее действительной оси и явно не доминируют.Для цикла обратной связи они не играют важной роли. Однако они оба служат для стабилизации цепи частичного разряда и предотвращения звонка. В частности, без R11 схема имеет сильную тенденцию к колебаниям, и даже небольшой резистор (R11, 100 Ом) полностью подавляет эту тенденцию. Обратите внимание на комплексно-сопряженную пару полюсов фильтра нижних частот при s = -400 ± 244j, которые аналогичным образом не доминируют. Вместе эти полюса обеспечивают ослабление высоких частот 60 дБ на декаду, начиная с 75 Гц. Для завершения аналогового контура управления необходимы только дополнительный усилитель с регулируемым коэффициентом усиления и биполярный драйвер мощности, достаточный для обеспечения около 2 А для двигателя. Если используется взвешенная сумма сигналов P и PD, то можно повлиять на положение нуля контроллера. Схема драйвера питания в ее простейшей форме, состоящая из операционного усилителя и двух дополнительных силовых транзисторов Дарлингтона, проста.

Для цифрового контроллера компенсатор частичных разрядов на рис. 17.40 может быть опущен, поскольку D-составляющая может быть легче вычислена микроконтроллером с конечными разностями. Выход P будет считываться АЦП, который должен быть привязан к 0 В и V _ref.Можно использовать алгоритм PD из разделов 14.4.5 или 14.4.7. H-мост, управляемый с широтно-импульсной модуляцией, управляет двигателем. Для полноты документации схема микроконтроллера представлена на рис. 17.41. Он основан на микроконтроллере PIC18F4520 и во многом соответствует примеру, представленному на рис. 14.13. P-сигнал считывается каналом AN0. AN1 используется для датчика положения тележки, значение которого поясняется далее. От AN4 до AN6 оценивают потенциометры коэффициента. Полный алгоритм управления требует около 300 мкс для выполнения после примерно 100 мкс для аналого-цифрового преобразования.Обновление информации о времени выполнения на подключенном ЖК-дисплее занимает еще 400 мкс. Поэтому частота дискретизации была установлена равной T = 1 мс. Частота Найквиста 500 Гц почти в 7 раз выше, чем частоты среза фильтра нижних частот, а частотный спектр наложения спектров ослаблен как минимум на 1/300. Более того, частота дискретизации намного выше, чем динамика механической системы (первое приближение задержки дискретизации e − sT будет иметь полюс при s = −2 / T = 2000 с ⁻¹), а цифровое управление можно рассматривать как непрерывное во времени.

Рисунок 17.41. Принципиальная схема микроконтроллерной части цифрового управления. Эта схема взаимодействует со схемой на рис. 17.40. Показаны только соответствующие входные и выходные соединения. Управление двигателем осуществляется через Н-мост U3. Потенциометры позволяют в реальном времени регулировать коэффициенты k _p и k _D. Светодиодные индикаторы состояния помогают оптимизировать работу контроллера, показывая, например, числовое переполнение или состояние ошибки.Несколько элементов были добавлены на этапе разработки. К ним относятся концевые выключатели для тележки, переключатель настройки, который включает алгоритм управления, и отдельную аналоговую линию для датчика положения тележки.

На этапе разработки в систему управления было внесено несколько дополнений. Прежде всего, полезно иметь кнопку, которая позволяет нам включать или отключать контур управления, потому что модель линейного маятника не способна инвертировать маятник самостоятельно. Вместо этого маятник будет удерживаться в почти вертикальном вертикальном положении, а управление будет осуществляться с помощью кнопки.Точно так же концевые выключатели оказались необходимыми, чтобы остановить движение тележки в состоянии разгона, когда маятник опрокидывается. Поскольку микроконтроллер имеет множество дополнительных входных / выходных контактов, был прикреплен ЖК-модуль, который использовался для отображения внутренних состояний, таких как настройки коэффициентов, отклонение управления и корректирующие действия.

Цифровая версия перевернутого маятника является хорошим примером того, что частота дискретизации может быть выбрана слишком малой. Конечно-разностная аппроксимация производной равна dx / dt≈ (xk − xk − 1) / T.Здесь xk − 1 и xk — это последовательные измерения, которые умножаются на большое число в микроконтроллере, в данном случае 1 / T = 1000 Гц. И наоборот, из-за короткого времени между выборками изменение невелико, но все же подвержено шуму, который также усиливается на 1 / T. Снижение частоты дискретизации уменьшит 1 / T и повысит устойчивость к шуму. В качестве альтернативы, задержка может быть удвоена с помощью dx / dt≈ (xk − xk − 2) / (2T). В конечном итоге был выбран один из предложенных Голобородько плавных дифференциаторов, показавших превосходное отношение сигнал / шум.

Многие решения проблемы перевернутого маятника включают ПИД-регулирование. Интегральный компонент был добавлен экспериментально, но динамический отклик на практике не отличался от контроля PD. С теоретической точки зрения, ПИД-регулятор вносит один дополнительный ноль разомкнутого контура по регулятору PD и полюсу интегратора в исходной точке. Следовательно, точка ответвления между полюсами процесса теперь перемещается вправо между полюсом нестабильности и началом координат, хотя конфигурация асимптоты принципиально не изменяется.Полюса замкнутого контура, вероятно, можно найти в аналогичных местах из-за обычно высокого коэффициента усиления контура. С практической точки зрения устойчивая вертикальная ориентация допускает только минимальные отклонения от Φ = 0, а дискретные по времени отклонения управления равномерно распределяются по обеим сторонам. Таким образом, интегрированное отклонение управления останется почти нулевым и не будет способствовать корректирующим действиям.

Одним из самых важных дополнений стал датчик положения тележки. Из математической модели видно, что постоянная скорость тележки не влияет на равновесие.Фактически, дрожание двигателя, вызванное шумом датчика и округлением чисел, заставляет тележку беспорядочно перемещаться в одном направлении. Это движение, близкое к равновесию, может длиться несколько секунд, что делает вероятным столкновение тележки с концевыми выключателями. Поэтому желательно включить датчик положения тележки и влиять на контур управления таким образом, чтобы он благоприятствовал центральному положению. Использовался оптический отражательный датчик GP2Y0A21K0F (Sharp). У него есть аналоговый выход, но измерение может задерживаться до 40 мс.Для уменьшения шума датчика использовался аналоговый фильтр нижних частот с частотой 20 Гц, а также был добавлен потенциометр с третьим коэффициентом. Этот потенциометр позволял регулировать коэффициент пропорционального усиления kC, используемый для корректировки несоответствия положения тележки. Результирующий сигнал использовался либо для смещения уставки угла — аналогично наклону всей маятниковой системы, — либо для смещения тока двигателя. Когда несоответствие положения тележки добавлялось к заданному значению угла, сигнал подвергался большому усилению контроллера и разностной работе контроллера PD с усилением шума, что приводило к увеличению джиттера и проблемам со стабильностью.Путем вычитания сигнала рассогласования тележки из тока двигателя, как показано на рис. 17.42, можно было сохранить слабый импульс для движения тележки к центру; при больших значениях kC система имела тенденцию быстро становиться нестабильной.

Рисунок 17.42. Блок-схема управления перевернутым маятником с дополнительным измерением положения тележки для направления тележки к центру рельсов. Несоответствие положения вычитается из тока двигателя со слабым усилением k _C, чтобы просто смещать двигатель в направлении центра.Большие значения k _C быстро делают систему нестабильной. Заштрихованная область — это подробная модель тележки / маятника, показанная с точкой суммирования крутящего момента и возмущающим моментом.

Основной проблемой при практической реализации контроллера является производная составляющая. С одной стороны, обычно желательны высокие частоты дискретизации, поскольку они улучшают динамический отклик цифрового контроллера и снижают требования к стабильности. С другой стороны, относительное изменение сигнала датчика между двумя последовательными выборками обычно невелико.Простейшим приближением производной является x˙ (t) ≈ (xk − xk − 1) ⋅fs с последовательными значениями выборки xk − 1 и xk и частотой дискретизации fs = 1 / T. Небольшое относительное изменение между двумя измерениями усиливается на величину fs, которая соответственно велика. Например, для T = 1 мс конечная разность умножается на fs = 1000 Гц. Если значения данных xk содержат определенную составляющую шума, то она также будет усилена на 1000, помимо свойства усиления шума самой разностной операции. Более того, небольшое изменение может достигнуть пределов разрешающей способности АЦП.В этом примере использовался 10-разрядный АЦП с опорным напряжением 4 В, что означает, что изменения напряжения ниже 3,9 мВ не могут быть обнаружены. Оба эти явления, ограниченная дискриминация по напряжению и усиленный шум, можно увидеть на рис. 17.43A и B. Измерения проводились с помощью схемы, показанной на рис. 17.40, и скошенные наклоны прямоугольного сигнала являются следствием фильтра нижних частот 75 Гц.

Рисунок 17.43. Кривые отклика D-компоненты контроллера для приблизительного прямоугольного сигнала с амплитудой 50 мВ и синусоидального сигнала с 200 мВ от пика к пику, оба с частотой 11 Гц.Верхний график показывает входной сигнал, а нижний график показывает соответствующий выход контроллера, когда k _p = 0. Во всех случаях по горизонтальной оси отображается всего 0,1 с (10 мс на деление), а выходная кривая масштабируется до 1 В / деление. В (A) и (B) первая производная была аппроксимирована конечной разностью ( ϵ _k — ϵ _{k −2}) / (2 T ). Шум сенсора сильно заметен, также отчетливо видны дискретные уровни оцифрованного сигнала.В (C) и (D) была использована гладкая производная (раздел 14.4.3, в частности, уравнение (14.59)), и можно увидеть улучшение отношения сигнал / шум по сравнению с (A) и (B). . Для сравнения также показан выход чисто аналогового компенсатора частичных разрядов (выход частичных разрядов на рис. 17.40). Чтобы согласовать выходную амплитуду с цифровыми выходами, входной сигнал имеет удвоенную амплитуду от (A) до (D).

Использование АЦП с большей битовой глубиной возможно, но не всегда практично. Использование 12-битного АЦП вместо фактического 10-битного АЦП снижает дискриминацию по напряжению с 3.От 9 мВ до 0,98 мВ, но шумовая составляющая ограничивает количество используемых битов. Например, если шум может вызвать отклонение на ± 10 мВ от идеализированного значения в диапазоне 0–4 В (т. Е. Отношение сигнал / шум 46 дБ), только 8 битов содержат полезный сигнал. Дополнительные биты 12-битного АЦП в этом примере содержат только шум. Следовательно, аналоговая фильтрация неизбежна.

Могут быть разработаны цифровые фильтры, которые обладают некоторой способностью сглаживания сигнала (т. Е. Уменьшения шума). Идеальная первая производная имеет частотную характеристику F (ω) = jω, но плавный дифференциатор будет действовать как полосовой фильтр с уменьшенной величиной F (ω) по направлению к большему ω .Эти фильтры (см. Раздел 14.4.3) полагаются на несколько прошлых значений, и их действие сглаживания можно увидеть на рис. 17.43C и D. Однако они также вводят временную задержку, которая увеличивается с увеличением возможности сглаживания. Эта задержка по времени вызывает сдвиг фазы между P- и D-компонентами. P-составляющая может быть соответствующим образом задержана, но запас по фазе контроллера уменьшается.

В некоторой степени эти проблемы отражаются в аналоговых схемах, и аналоговые дифференциаторы обычно требуют частотной компенсации или добавления полюсов в передаточную функцию для уменьшения их высокочастотного усиления.Компенсатор частичных разрядов на рис. 17.40 отражает это требование, при этом C5 преимущественно направлен на снижение шума, а R11 отвечает за поддержание стабильности D-компоненты. Сравнение аналогового компенсатора частичных разрядов (ноль находится при s = -14 с ^-1, а коэффициент усиления приблизительно равен 10) с цифровым контроллером можно увидеть на рис. 17.43E и F. По сравнению с цифровыми графиками отношение сигнал / шум заметно лучше, и никаких шагов дискретизации не существует.

Два примера динамического отклика перевернутого маятника с обратной связью представлены на рис.17,44. На рис. 17.44A контроллер восстанавливается после углового несоответствия в 5 °, тогда как на рис. 17.44B показан отклик на небольшое возмущение (смещение тележки). На графиках показаны откалиброванные выходные сигналы датчиков (угол маятника, черная кривая и положение тележки, серая кривая). Кроме того, корректирующее действие записывалось в процентах от ширины импульса тока двигателя со знаком, соответствующим направлению. Угловое смещение влево относительно ориентации на рис.17.37 противодействует сильному движению тележки также влево. Маятник достигает своего вертикального положения примерно за 150 мс, но начальное смещение тележки заставляет двигатель медленно перемещаться в положительном направлении с заметным дрожанием из-за шума датчика. Через несколько секунд тележка останавливается возле центрального положения. Контур П-регулирования для положения тележки оставляет небольшую и приемлемую установившуюся ошибку, а оставшееся несоответствие поддерживает слегка отрицательное смещение двигателя.Однако смещения недостаточно, чтобы преодолеть трение ручки.

Рисунок 17.44. Динамический отклик замкнутой системы перевернутого маятника. В (A) система восстанавливается после несоответствия углов. Система управления поворачивает двигатель в направлении несовпадения углов и перемещает маятник в более вертикальное положение. При этом тележка перемещается, и в состоянии, близком к равновесию, тележка затем медленно перемещается обратно в свое центральное положение. В (B) показано влияние возмущения крутящего момента (кратковременное движение основания маятника).Смещение небольшое и достигает пределов точности D-компоненты. Следствием этого являются несколько колебаний.

Для графика на рис. 17.44B основание маятника было смещено в отрицательном направлении x , и действие контроллера вызвало несколько колебаний, прежде чем маятник вернулся в свое равновесное положение. Движение тележки большую часть времени было ниже чувствительности датчика. Этот пример показывает влияние ограниченного углового разрешения, которое не позволяет D-компоненту достичь своей полной корректирующей способности.Происходят многократные выбросы, и система с обратной связью нелинейным образом достигает равновесия.

Этот пример особенно хорошо демонстрирует, как некоторые явления (преимущественно шум и ограниченное угловое разрешение) влияют на практическую реализацию системы управления. Базовая математика, построенная на модели передаточных функций, не учитывает ни один из этих эффектов. Компьютерное моделирование, которое в основном основано на математической модели, терпит неудачу аналогичным образом. Компьютерная модель, которая реалистично моделирует такую систему, должна быть очень подробной и, по крайней мере, включать дискретизацию и шум.Это потребует не только тщательного проектирования, но и тщательного тестирования фактических данных измерений для проверки.

Не только система управления требует тщательного проектирования. Общая производительность и надежность системы в значительной степени зависят от качества процесса и его механических компонентов. Некоторые недостатки могут включать в себя механический провисание или люфт, изгиб основания (последнее может создать нежелательные пути обратной связи с вероятными эффектами резонанса), трение залипания или неравномерное движение системы зубчатое колесо-ремень.Некоторые нелинейные эффекты можно преодолеть с помощью линейных систем. Например, эффекты провисания, трения или неравномерного движения могут быть уменьшены, если скорость двигателя контролируется его собственным контуром управления. Если этих подходов окажется недостаточно, потребуется применить более совершенные методы контроля.

Разработка проекта в управлении проектами: краткое руководство

Разработка проекта — важный первый шаг на пути к успешному проекту. Дизайн проекта — это стратегическая организация идей, материалов и процессов для достижения цели.Руководители проектов полагаются на хороший дизайн, чтобы избежать ошибок и предоставить параметры для поддержки важных аспектов проекта, таких как график и бюджет.

Кто-то может поторопиться с предварительными стадиями проекта, такими как разработка проекта, но это будет ошибкой. Любой опытный руководитель проекта может сказать вам по опыту, что чем больше вы вкладываете во внешний интерфейс проекта, тем лучше ваши результаты будут на его стороне.

Превратите дизайн вашего продукта в реальность с помощью ProjectManager.com программное обеспечение для управления проектами. Начните бесплатную пробную версию сегодня!

Что такое дизайн проекта?

Разработка проекта — одна из первых обязанностей руководителя проекта. На этом этапе проекта принимаются решения о том, как управлять и управлять. План проекта создается и сосредотачивается на потребностях заинтересованных сторон, организации и, конечно же, самого проекта. Затем этот документ будет использоваться для управления всеми дальнейшими этапами проекта.

Однако мышление, которое происходит во время разработки проекта, не сосредотачивается на деталях, а работает на более высоком уровне с точки зрения управления проектом.Программное обеспечение для планирования проектов может помочь в организации как стратегии высокого уровня, так и конкретных деталей дизайна проекта.

Детали

Дизайн проекта включает в себя все: от ответственных за выполнение проекта до описания проекта, его целей, результатов и задач. Он описывает, когда эти цели, результаты и задачи будут достигнуты, а также основные результаты, продукты или функции, которые будут выполнены. В дизайне проекта также оценивается бюджет и описывается, как отслеживать и оценивать прогресс.

Заинтересованным сторонам может быть представлено более одного дизайна, которые затем могут выбрать тот, который, по их мнению, лучше всего соответствует их потребностям.

Структура разработки проекта

Как вы разрабатываете продукт, чтобы выполнить свои обещания? Это трудно! Но у управления проектами есть процесс.

Необходимо предпринять шаги для определения проектов и разработки стратегии реализации. Это самые важные шаги в проекте. Следовательно, вы хотите вовлечь в процесс свою команду и заинтересованные стороны, чтобы убедиться, что вы охватываете все основы.Найдите время, чтобы тщательно завершить этот этап.

Что такое видение?

Каково ваше видение проекта? Это не какая-то надежда в небе, а заявление о видении, которое предусматривает проблему, требующую решения. Это означает выяснение причины проекта. Заявление о видении — это официальный документ, в котором указывается потенциал проекта. Он представляется заинтересованным сторонам, чтобы показать жизнеспособность проекта и его преимущества.

Это не длинный подробный документ.У вас может быть короткое идеалистическое видение результата проекта; ведь это как вы продаете проект. Итак, нарисуйте картину успеха проекта и поместите ее в более широкий контекст.

В чем проблема?

Для поддержки этого концептуального документа вам необходимо определить проблему, которую необходимо решить. Поэтому часто требуется оценка потребностей, чтобы вы могли увидеть препятствия, с которыми сталкивается бизнес. Это позволит согласовать проблему, которую вы решаете, с организацией и ее стратегией.Он также предоставит вам необходимые данные для разработки оптимального решения проблемы.

Для начала, какую информацию вы собираете? Какие существуют источники этой информации, и как вы затем собираете эту информацию? Затем проанализируйте и определите проблемы, для решения которых создается ваш проект. Соберите эти результаты в документ.

Кто и какие ресурсы?

Затем вам нужно определить ресурсы, необходимые для выполнения проекта. Ресурсы — это все, от людей до оборудования и помещений, необходимых для успешного завершения проекта.

Хороший способ выяснить ресурсы — это то же самое, что журналисты подходят к новостному материалу, с пятью W: кто, что, где, когда и почему. Кто вам нужен для реализации проекта, какие инструменты управления ресурсами необходимы, где будут выполняться работы, когда начнется и закончится проект и зачем нужны эти ресурсы?

Каковы цели проекта?

Вы не сможете достичь своих целей, если не определили их заранее. Цель — это то, что в конце проекта можно наблюдать и измерить.Цель совпадает с решением проблемы.

Создайте формулировку цели, объясняющую, как цели достигаются в проекте. Чтобы сделать это хорошо, примените метод SMART, который означает конкретный, измеримый, достижимый, реалистичный и актуальный по времени. Эти термины должны определять каждую цель.

Какова стратегия проекта?

Для достижения целей проекта должна существовать стратегия. Стратегия — это процесс достижения целей проекта в рамках ограничений проекта, таких как ресурсы, график, бюджет и т. Д.Как создать стратегию для достижения целей проекта?

Рассмотрите прецедент и оглянитесь на аналогичные проекты из прошлого и на то, что они могли показать с точки зрения плюсов и минусов применяемых ими стратегий. Лучшие практики управления проектами всегда являются хорошей основой, а затем постепенно выстраивайте стратегию, прокладывая путь к успеху.

Что такое план на случай непредвиденных обстоятельств?

Любой руководитель проекта знает, что очень немногие вещи идут по плану. Необходим резервный план для быстрого и правильного реагирования на проблемы по мере их возникновения в проекте.Следовательно, это должно быть включено в дизайн вашего проекта.

Ищите негативные риски, присущие проекту. Они встроены в различные места, такие как команды, которым может не хватать навыков, неизбежные отсутствия, текучесть кадров и т. Д. Графики могут быть из-за задержек. Сфера действия могла быть плохо определена. Затраты занижены, или фонды иссякают. Составьте план по устранению этих рисков.

Что такое план оценки?

Проект всегда должен находиться на оценке. План оценки поможет вам контролировать проект и, возможно, даже предупредит вас, когда он начнет отклоняться от курса.Используйте этот план для анализа компонентов проекта, результатов и воздействия.

Результаты — это измеримые изменения, а воздействия — насколько хорошо достигаются цели проекта. Таким образом, план оценки представляет собой подробный документ, определяющий критерии для определения эффективности и результативности проекта путем отслеживания прогресса по всем аспектам проекта.

Какой бюджет?

В бюджете указываются финансовые ресурсы, необходимые для реализации проекта. В бюджете будет назначена стоимость для каждого из требований проекта.Создание бюджета проекта означает формализацию финансовых ресурсов, которые будут выделены на проект. Это начинается с выбора способа оценки затрат, определения воздействий и отчета об оценке.

Что такое проектное предложение?

Все это приводит к предложению проекта, объясняющему, почему проект должен быть реализован и каковы его преимущества. Суммируются предыдущие шаги, записывается видение проекта и краткое описание проблемы, о которой он говорит.Затем сформулируйте цели проекта и наметьте стратегию, которая будет использоваться для достижения этих целей.

Что ProjectManager.com может сделать, чтобы помочь в разработке проекта

Это большая работа, но, создавая схему, детализирующую эти различные части проекта, вы настраиваете проект на успех. Чтобы хранить все эти различные документы в порядке и быть уверенным, что они создаются своевременно, вам необходимо управлять рабочим процессом с помощью ProjectManager.com.

ProjectManager.com имеет функцию канбана, которая была создана для визуализации рабочего процесса. Каждая доска — это проект, и на каждой доске есть столбцы и карточки. Столбцы могут быть каждым из девяти этапов разработки проекта, а карточки под этим столбцом могут быть отдельными задачами.

С помощью досок канбан от ProjectManager.com рабочий процесс разработки проекта наглядно визуализирован.

Легко увидеть, как этот процесс может помочь вам в разработке проекта, когда вы соберете больше документов для определения своего проекта.Затем, как только вы выполните соответствующий проект, у вас будут все эти данные на ProjectManager.com, которые будут служить руководством для продолжения выполнения проекта по мере необходимости.

Только надежное программное обеспечение для управления проектами может обрабатывать все данные, необходимые для хорошей разработки проекта. ProjectManager.com — это облачный инструмент, который имеет такие функции, как онлайн-диаграмма Ганта, чтобы помочь составить график, а также другие функции, помогающие с бюджетом и распределением ресурсов. Посмотрите, как это может вам помочь, воспользовавшись этой бесплатной 30-дневной пробной версией.

Руководство по созданию дизайна проекта

В следующих разделах мы объясним, как разрабатывать проекты для конкретных отраслей. Однако, независимо от вашей отрасли, есть несколько основных шагов, которые вы должны выполнить на этапе разработки проекта. Эти шаги помогут вам создать эффективный проектный документ и более эффективно работать со всеми вовлеченными сторонами.

1. Определите цель проекта
Прежде всего, вам следует встретиться со своей командой и ключевыми заинтересованными сторонами, чтобы определить конечную цель или результат вашего проекта.Это может быть продукт, который будет разработан, услуга, которая будет предоставлена, или проблема, которую решит ваш проект.

Учитывайте потребности и ожидания всех заинтересованных сторон и / или бенефициаров при определении своих целей и заранее получите их одобрение. Убедитесь, что члены вашей команды также оценивают точность и выполнимость поставленных вами целей. Помните, что чем больше об этом вы сможете выяснить заранее, тем легче будет управлять вашим проектом позже.

2.Определите результаты, цели и / или результаты
После того, как основные цели были установлены, разбейте каждую на более мелкие и более управляемые части. В некоторых отраслях, например в некоммерческих организациях и в сфере образования, эти элементы являются целями или результатами, например, решениями проблем, которые были определены для населения, которому вы пытаетесь помочь, или учебными целями, которые необходимо достичь учащимся. В других отраслях, таких как управление проектами и разработка программного обеспечения, более мелкие части могут быть результатами, такими как маркетинговый план или прототип программного обеспечения.

На этапе проектирования некоторые организации еще глубже разбивают результаты, цели и / или результаты на задачи и действия, необходимые для их выполнения. Другие сохраняют разбивку задач / действий для более поздней фазы жизненного цикла проекта, например, во время планирования проекта. Ваша организация должна решить, что лучше всего работает.

Каким бы ни был ваш процесс, полезно использовать аббревиатуру SMART при определении результатов, целей и / или результатов. Убедитесь, что они:

Конкретный: Будьте как можно более ясными и прямыми, чтобы позже вы могли спланировать задачи, которые будут выполняться для их достижения.Дайте конкретное руководство по задействованным ресурсам и их ролям.
Измеримые: Результаты, цели и / или результаты должны быть измеримыми. Таким образом, вы сможете измерять результаты и отслеживать прогресс.
достижимо: Убедитесь, что цели могут быть реально достигнуты с учетом имеющихся ресурсов, бюджета и временных рамок.
Релевантно: Все результаты, цели и / или результаты должны логически приводить к достижению целей проекта и получению намеченных результатов.
Ограничение по времени: Предоставьте график того, когда они будут достигнуты / завершены.

«Ключевым моментом является планирование проектов [и] построение этой структуры в первую очередь», — говорит Хизер Казад, директор по операциям некоммерческой организации Character.org, ориентированной на образование. «Вы можете увязнуть в мелочах крупных проектов, но вам нужно работать извне, чтобы понять детали. Разбивайте большие подпроекты на более мелкие части ».

3. Определите риски, ограничения и предположения
Теперь, когда вы определили, чего вы хотите достичь в своем проекте, определите все, что может помешать его успеху.Задокументируйте любые риски и ограничения бюджета, времени или ресурсов, которые могут повлиять на способность вашей команды достигать целей, этапов и результатов. Затем постарайтесь решить как можно больше этих проблем. Это поможет избежать задержек в реализации проекта.

Также хорошей практикой является документирование любых предположений, сделанных на этапе разработки проекта. Они пригодятся при создании технического задания (SOW) и / или графика проекта, а также помогут вам более точно оценить затраты.

«Следите за предположениями», — говорит Лонерган. «Все проекты основаны на предположениях, и умные менеджеры проектов знают это. В начале проекта возможности для предположений не ограничены. Умные менеджеры проектов фиксируют их в процессе проектирования, а затем очень дисциплинированно с ними справляются ».

Например, если вы предполагаете, что необходимое оборудование будет доступно, когда проект достигнет фазы установки, это следует отметить. Таким образом, если человек, составляющий график, обнаружит, что оборудование недоступно до более поздней даты, вы будете проинформированы и сможете соответствующим образом скорректировать график и бюджет — с до фактического начала работы.

4. Подготовьте наглядное пособие
После того, как вы определили свои цели, результаты и риски, вы можете подготовить наглядное пособие для представления части или всего проекта. Визуализации особенно распространены в творческой сфере, в сфере строительства, в некоммерческих организациях и в сфере разработки программного обеспечения. Однако использование визуализаций может быть полезно при управлении проектами любого типа, поскольку они предоставляют членам команды и заинтересованным сторонам легко понятный снимок целей, результатов, результатов, продуктов, услуг и / или функциональных возможностей проекта.

Наглядные пособия могут включать:

Эскизы или рисунки
Планы, схемы или грубые чертежи
Блок-схемы
Деревья площадки
Диаграммы Ганта
Скриншоты или эскизы экранов
Фото
Прототипы
Ментальные карты
Чертежи на доске

Тип наглядного пособия, который вы выберете, может зависеть от вашей отрасли. В управлении проектами диаграммы Ганта, интеллектуальные карты и рисунки на белой доске часто используются для визуализации дизайна проектов на ранних стадиях.При разработке программного обеспечения обычно используются диаграммы, деревья, диаграммы или карты архитектуры и / или функциональности программного обеспечения (подробнее об этом см. В разделе «Разработка программного обеспечения» ниже). Прототипы или модели могут быть созданы для проектов разработки продукта. В то время как блок-схемы распространены в некоммерческой сфере.

Скачать шаблон схемы цикла разработки проекта

Excel | Слово

При управлении строительными проектами создаются чертежи, чертежи, схемы и / или планы, которые затем просматриваются инженером или архитектором.После утверждения рабочие чертежи создаются из предварительных планов, которые используются при выполнении фактического строительства.

5. Оцените свой бюджет
Важно знать бюджет с самого начала. Даже если у вас нет полного представления о расходах и доходах, которые принесет ваш проект, составьте максимально подробный бюджет. Чем яснее вы сможете сформулировать свой бюджет на этапе разработки проекта, тем меньше вероятность того, что впоследствии вы столкнетесь с неожиданным перерасходом средств.

Оценка вашего бюджета также поможет вам определить осуществимость проекта. Если затраты больше, чем может сэкономить ваш клиент, покупатель, источник финансирования или партнерское учреждение, проект не может быть реализован на практике.

6. Определите процессы утверждения и мониторинга
Теперь, когда у вас есть представление о целях, рисках и бюджете проекта, решите, как будет определяться успех. Перечислите критерии, по которым вы будете судить о том, были ли достигнуты результаты, результаты и конечный продукт.Вы также должны определить, какие процессы необходимо соблюдать, чтобы проект и его элементы были утверждены, и кто отвечает за утверждение.

«Цель этапа проектирования — получить четкое представление о том, как выглядит успех для спонсоров проекта и ключевых заинтересованных сторон», — говорит Дэйв Уэйкман, директор Wakeman Consulting Group. «Неважно, чего я хочу. Спонсоры и заинтересованные стороны хотят. Поэтому я трачу огромное количество времени на понимание того, что для них значит успех.”

Для технических или сложных проектов вы также можете добавить этап для «подтверждения концепции». Это позволяет проверить предварительный дизайн продукта или услуги на жизнеспособность, прежде чем проект перейдет к следующему этапу. Выполнение этого этапа может сэкономить много времени и денег, если тест не будет успешным. Если ваше подтверждение концепции осуществимо, это может убедить клиентов, заинтересованные стороны и / или источники финансирования, что они сделали хорошие инвестиции.

7.Используйте надлежащую документацию по проектированию проекта
Конечно, вы также должны использовать соответствующую документацию для сбора всей этой информации. В управлении проектами выходные данные этапа проектирования могут быть такими же простыми, как диаграмма Ганта, блок-схема, рабочая диаграмма или диаграмма иерархии, которые переносятся на этап планирования проекта. Однако у многих проектов нет формального этапа проектирования. Вместо этого существует этап инициации, на котором создается подробный план проекта, устав проекта или документ инициации проекта (PID).Ваш подход будет зависеть от вашей организации.

Креативные проекты, например, в сфере рекламы и маркетинга, также используют несколько другой документ на этапе разработки проекта: творческие сводки. Эти документы больше напоминают план проекта или SOW и служат для определения целей и результатов, результатов, членов команды, бюджета, объема и графика. Краткие сведения могут также включать отраслевые разделы, например информацию о целевой аудитории кампании.

«Иногда наши маркетинговые планы или инициативы по брендингу охватывают несколько аудиторий, поэтому подтверждение того, на кого мы ориентируемся в каждом конкретном проекте, помогает сфокусировать команду и проясняет цели», — говорит Лаура Пуэнте, директор по маркетинговым коммуникациям компании BrandExtract по маркетингу.

Процесс инженерного проектирования

Убедитесь, что в вашем браузере включен JavaScript. Если вы оставите отключенным JavaScript, вы получите доступ только к части предоставляемого нами контента.Вот как.

Что такое процесс инженерного проектирования?

Процесс инженерного проектирования — это серия шагов, которым следуют инженеры, чтобы найти решение проблемы. Часто решение включает в себя разработку продукта (например, машины или компьютерного кода), который соответствует определенным критериям и / или выполняет определенную задачу. Этот процесс отличается от шагов научного метода, с которыми вы, возможно, более знакомы. Если ваш проект включает в себя наблюдения и эксперименты, вам, вероятно, следует следовать научному методу.Если ваш проект включает в себя проектирование, создание и тестирование чего-либо, вам, вероятно, следует следовать процессу инженерного проектирования. Если вы все еще не уверены, какой процесс следовать, вам следует прочитать Сравнение процесса инженерного проектирования и научного метода. На этой диаграмме показаны этапы процесса инженерного проектирования, а в таблице ниже каждый этап описан более подробно:

Процесс инженерного проектирования начинается с определения проблемы и завершения базового исследования проблемы.Уточняются требования и выбирается решение. Создается прототип решения, который затем тестируется. Если построенное решение соответствует требованиям, результатами можно поделиться. Если решение не соответствует всем требованиям, то придумывается и тестируется другое решение. Каждая итерация должна использовать данные из ранее опробованного решения для удовлетворения всех начальных требований.

Инженеры не всегда последовательно выполняют этапы процесса инженерного проектирования.Очень часто что-то проектируют, тестируют, находят проблему, а затем возвращаются к предыдущему шагу, чтобы внести модификацию или изменение в свой дизайн. Этот способ работы называется итерацией , и вполне вероятно, что ваш процесс будет делать то же самое!

Попробуйте наши планы уроков:

Назначьте студенческий тест с помощью Google Classroom:

Этапы процесса инженерного проектирования

Процесс инженерного проектирования: миссия Eggstronaut

1.Определите проблему

Процесс инженерного проектирования начинается, когда вы задаете следующие вопросы о проблемах, которые вы наблюдаете:

В чем проблема или необходимость?
У кого есть проблема или необходимость?
Почему важно решать?

[Кому] нужна (а) [что], потому что [почему].