AS4_2025

Automazione e Strumentazione Maggio 2025 Tecnica 87 CONTROLLO e segnala la necessità di un aggiornamento del controllo. La regola di trigger definisce intrinse- camente cosa costituisce un evento e ha la respon- sabilità di mantenere la stabilità del sistema; al contempo deve mantenere i benefici del controllo ad eventi. La condizione-evento interna al trigger influisce significativamente sul comportamento del sistema: una soglia di trigger troppo stretta porterebbe a una replica del controllo discreto standard, mentre una soglia troppo permissiva potrebbe portare a un degrado delle prestazioni. Nelle formulazioni correnti, il controllore ad eventi deriva sempre dalla formulazione di un controllore standard, a tempo continuo o discreto, combinato con una regola di trigger. La regola di trigger comporta necessariamente una minore frequenza di aggiornamento dell’a- zione di controllo rispetto al caso standard. Con- seguentemente, è inevitabile che vi sia una dimi- nuzione delle performance, ad esempio in termini di tracciamento del set-point. Questa diminu- zione è il prezzo per una maggiore efficienza, e il suo bilanciamento è il principale criterio nella sintetizzazione della legge di trigger. Controllo ad eventi nella letteratura e i suoi campi applicativi L’approccio ad eventi è applicato principalmente in due campi: stima e controllo. Nel caso della stima, il verificarsi di un evento determina quando inviare le informazioni necessarie per calcolare il vettore di stato, derivato dalle osservazioni di output influenzate da disturbi. Per una panoramica completa della letteratura sulle strategie ad eventi applicate alla stima, si può fare riferimento al lavoro di Liu et alii [4]. La seconda principale applicazione dell’approc- cio ad eventi risiede nel campo del controllo, che è il focus di questa analisi. Nell’ultimo decennio c’è stato un crescente interesse per il controllo basato su eventi, come attestato dall’indagine sull’argomento di Aranda-Escolastico et alii [1]. Questo fenomeno è strettamente legato all’a- dozione diffusa contemporanea dei networked control systems (NCS). Questi tipi di sistemi offrono numerosi vantaggi, come la flessibilità nel posizionamento spaziale e nella scalabilità di sensori e attuatori. Tuttavia, queste qualità comportano l’introduzione di una rete di comu- nicazione. Una delle principali preoccupazioni in questo contesto è la necessità di ridurre il volume delle trasmissioni di dati sulla rete. Rispetto a questo problema, il controllo ad eventi e i metodi di campionamento costituiscono un’alternativa ai meccanismi tradizionali basati sul tempo, dove la trasmissione dei dati e le azioni di controllo avvengono a intervalli fissi e regolari. Nei sistemi basati sul tempo, la frequenza di campionamento è tipicamente determinata in base allo scenario peggiore per la variabilità del segnale nel tempo. Questo causa trasmissioni di dati non necessarie, sprecando larghezza di banda della rete ed ener- gia rispetto al controllo ad eventi, che riduce il numero di trasmissioni inviando dati solo quando viene rilevato un evento predefinito. La logica basata sul tempo comporta l’adegua- mento dell’azione di controllo a ogni istante di campionamento, il che porta a un’usura non neces- saria degli attuatori. Garantendo che le azioni di controllo vengano intraprese solo in risposta a Figura 2. Principio di triggering send-on-delta, immagine presa da [5] eventi specifici, il controllo basato su eventi aiuta a prolungare la durata degli attuatori.Un’altra applicazione dell’approccio ad eventi riguarda i sistemi embedded, dove offre significativi miglio- ramenti in termini di efficienza energetica. Nei sistemi embedded lo spazio fisico per le risorse di alimentazione è spesso limitato e, limitando l’attività ai momenti necessari, il controllo basato su eventi aiuta a ridurre il consumo di energia e a estendere la vita operativa dei dispositivi. Questa proprietà è particolarmente utile nelle reti di sen- sori wireless, dove la sostituzione delle batterie è impraticabile o scomoda. Regole di trigger: quando scatta un evento? La caratteristica fondamentale del controllo ad eventi è dunque quella di aggiornare l’azione (o variabile) di controllo solo quando è ritenuto necessario. Questo concetto di necessità è diret- tamente collegato alla formulazione di un evento.