反馈控制:浇一点、等一等、再测
约 10 分钟
自动浇水不是「发现干燥就一直开泵」。执行器动作会改变被测环境,新的传感器读数又影响下一次动作,这个闭环就是反馈控制。
开环与闭环
开环方案每天固定浇十秒,不管土壤已经多湿;闭环方案先测湿度,浇一点,等待渗透,再测并决定是否继续。闭环能适应天气和植物变化,但依赖传感器可靠。
为什么要等待
水泵启动后,水需要时间从表面渗到探头附近。若系统每秒看到读数仍低就继续浇,等传感器终于反应时可能已经过量。这叫系统延迟。控制器要了解对象反应速度,动作后留出观察时间。
小步动作更安全
每次浇两秒、等待一分钟,比一次浇二十秒更容易纠正。动作越难撤销,步子越应小。补光灯可以较快调节,浇出的水却收不回来,因此策略不同。
加入保护条件
水箱低水位时禁止开泵;泵连续运行超过上限立即停止;湿度传感器异常时只报警、不自动浇;人工按下停止键具有最高优先级。反馈系统必须考虑传感器失真和执行器卡住,而不是假设每一块永远正常。
目标不是固定在一个数字
土壤湿度不必死守 45.00%。在安全范围内波动即可。过度追求精确会导致执行器频繁动作、浪费能源。控制目标常是一段可接受区间。
练一练:写出一次完整闭环:测量、判断、动作、等待、再测量。再列出三个必须立即停泵的条件。
小纸条
为什么浇水后不能立刻根据旧读数继续猛浇?