个人学习笔记——事件触发再认识
从上一篇事件触发笔记中继续聊点最近所得。耐心静心细心专心。
1,事件触发根据文章Event-triggered real-time scheduling of stabilizing control tasks(有平板pdf笔记版)中的描述是通过信号的传递过程或者采样过程而出现的。核心思想:嵌入式处理器上调度稳定控制任务。实时调度器可以被视为一个反馈控制器,它决定在任何给定时刻执行哪个任务。这种控制器可以客观上保证任务完成期限满足最后期限并且可以稳定控制任务渐进稳定。基于这种反馈的方式(范式),提出一种简单事件触发调度程序,并展示了它如何保证性能从而放宽更传统的定期执行要求。
其实无论是事件触发还是时间触发的固定时间触发(周期时间触发)还是非固定时间触发,还是最一开始的触发方式(通讯方式),在计算机中全都是离散的!!!区别是何时采样。或者采样距离点的短长。既然连续的系统可以在计算机中以离散系统的形式表现,其实是失真了,只不过失真程度小而已(采样间隔短,比如周期时间触发,固定隔0.0000001s采一个样)。从这个角度上来说,两个0.0000001s采样点之间就不需要采样!这是关键。这就是为什么事件触发可以进一步优化周期时间触发。就是因为有的采样点之间不需要采样啊,不需要采样的时候频繁采样反而浪费资源!这是最近对事件触发的一点再认识。
我们再展开聊聊,事件触发基于信号传递等这方面而产生出来的,而这个信号的传递,其实是所有我们现在一切计算机处理问题的基础。世间万事万物都是信号的传递。只不过计算机这个东西能帮我们计算复杂的问题,我们要想用它帮我们计算复杂问题,我们只能把我们的问题变成计算机可以接受的方式(输入),输入给计算机,计算机就可以进行处理,从而输出一个我们想要的结果。此时注意,输入给计算机的时候,计算机是需要利用他的方式,比如固定时间采样的形式,先把这个信号处理成离散状态,在计算再输出。在一定范围内调整这个固定时间采样的频率或者间隔,如果对输出没影响,就可以调。如果采样间隔增大,对输出无影响或者影响很小,完全可以采用间隔更大的采样时间,因为这时候可以节省计算机采样的资源消耗。0.01s采一次样,1s内采100个数值存储。若0.1s采一次样,对输出无影响,则1s内采了10个数值存储计算。肯定0.1节省计算了。当大批数据的时候,就很可观了!所以只要有信号传递的地方都会有事件触发的身影出现。事件触发放宽了采样条件。举个例子,我们人也是个控制系统,我疼的时候才挠痒痒,不疼的时候挠痒痒就是在浪费能量。这其实就是事件触发思维!疼就是事件触发函数。
所以一个创新点就是事件触发函数的设计要与实际系统的事件联系起来或者对应起来,即现在很多人想的一个问题,这个事件具体怎么定义?从矩阵论的角度来说是可实现的!映射呗。
继续展开聊聊,目前是一个电子科技微处理器的天下,所有东西每时每刻都有信号的传递,而此时就有事件触发的存在及好的作用。就有点像监控器。比如我想9点出门,我不需要隔每1分钟就(监控)看看时间,我可以定一个事件(监控)触发函数(上一个9点的闹钟),当事件触发函数,要求满足,闹钟响起,此时执行出门。不到就不执行,而且不到的时候我也不用隔几分钟看看不需要,设了事件触发函数闹钟之后,我的能量损耗就大大降低了,只需要设计函数并在满足条件时执行即可。所以事件触发应用前景如何?一定会越来越广并且越来越接地气。尤其在编队、多智能体之间,事件触发是刚需刚需刚需。
当然以上描述的事件触发是从通信的角度分析的,一个系统里是有控制器的,控制器负责令系统稳定(输出我们想要的),为了保证控制器的有效,同时减少能量消耗,就可以引入事件触发,此时这个事件触发函数的设计还是以系统稳定为考虑,即与控制器互相和谐,即发展成基于事件触发的××(模型)的××(控制方法)控制。
不明白事件触发的核心思想,照搬copy复现论文没大问题,只是相对来说浪费时间了,做不了核心的创新。要想核心创新,必须从根本出发,探讨关系。
还有一点,数学为何为基础学科,因为他有一把宝剑叫,《矩阵》,可以把数学空间中的元素通过矩阵映射到其它空间。比如光 声 控制等等,控制这个领域亦是如此。偏微分方程对应的是非线性系统。常微分是偏微分方程的特殊形式,即线性系统是非线性系统的特殊形式。
其实抛出现在各种电信号的事件触发,古代的那些机械信号的传播系统也存在事件触发,只不过那时候的事件触发是通过设计特殊机械结构,而如今是设计特殊的事件触发函数。
系统不更新控制器的时候真的很神奇,为什么不更新,因为此时没达到触发条件,但是虽然不更新,也会稳定,系统非常胸有成竹的,因为他知道此时此刻他在向着稳定靠近,当他有一天要飘了,事件触发条件满足触发,赶紧更新新的状态,给他灌输新的思想,还好系统是系统不是人,你给他灌输什么他就听什么,然后继续胸有成竹的向着稳定运行,指导结束。由自己的初始条件决定,这不就是自由响应吗,自由响应过度了,需要管一管了,事件触发,来叠加一个控制响应来控制自由响应,所以一个哲学家说过一句话,人是要受自由之苦的。但还好即便是人,也会有事件触发函数。一切皆系统,一切皆数学,一切皆玄学,一切皆实际。
希望我们的自由响应都是趋于稳定的~ヾ(◍°∇°◍)ノ゙不需要事件触发的控制,这不就是无为、从心而动、从心所欲而不逾矩嘛~一切皆可通。
2023.4.3 诸君共勉