Progettazione di una centralina per la sintesi e la validazione di tecniche fault tolerant applicate a sistemi di respirazione subacquea

INTRODUZIONE L’obiettivo del presente lavoro è quello di progettare un respiratore subacqueo con ricircolo di gas e sintetizzare e validare tecniche di controllo elettronico della pressione parziale di ossigeno (PpO2), mediante la tecnica dell’Hardware in the loop simulation (HILS). Il respiratore subacqueo a circuito chiuso, conosciuto comunemente come rebreather, è un dispositivo che coniuga la mobilità di un'immersione in apnea con la grande autonomia necessaria per le immersioni a grande profondità. Per funzionare correttamente, il rebreather ha bisogno di un dispositivo di controllo elettronico che, basandosi sulla misura del livello dell'ossigeno nel contropolmone, inietti ossigeno attraverso una valvola di rifornimento solenoidale in modo da garantire una opportuna pressione parziale di ossigeno durante l'intera immersione. Attualmente l'uso del respiratore subacqueo a circuito chiuso è limitato alle applicazioni militari ed ad immersioni di orientamento scientifico. È opinione comune che la diffusione di questi dispositivi aumenterà non appena i problemi di sicurezza e di controllo saranno correttamente ed attendibilmente risolti. La criticità del valore di pressione parziale di ossigeno richiede l’utilizzo di una ridondanza sensoristica e quindi la necessità di sviluppare tecniche di fusione dei dati fault tolerant. Per la sintesi e la validazione di tali tecniche, ci si è serviti dell’utilizzo dell’HILS, che permette di effettuare simulazioni real-time di sistemi di controllo sotto 3 differenti condizioni di lavoro. 3