ADR-009: Estrategia de Control con Histéresis y Jerarquía de Actuadores

Estado: Aceptado
Fecha: 2026-06-21
Decisión: Implementar control por histéresis (bang-bang con deadband) con jerarquía estricta de actuadores, priorizando ventilación sobre humidificación y calefacción.

Contexto

El sistema cuenta con 4 actuadores SSR (ventilación, calefacción, humidificación ×2) y dos sensores (AHT21 + ENS160). La lógica de control original evaluaba cada actuador de forma independiente, permitiendo conflictos como:

• Humidificador activándose junto al ventilador (la niebla se expulsa antes de llegar al sustrato)
• Humidificador activándose a alta temperatura (empeora el estrés térmico)
• Ausencia de histéresis causando conmutación excesiva del SSR (>100 ciclos/min)

Se requiere una estrategia de control que respete la fisiología del cultivo: los hongos necesitan VPD (déficit de presión de vapor) estable, no variables individuales en conflicto.

Decisión

1. Jerarquía de Prioridades (Estricta)

Prioridad	Actuador	Condición ON	Condición OFF	Deadband
1 (Urgencia)	Ventilador	Temp > 28.5°C O CO₂ > 1200 ppm	Temp < 27.0°C Y CO₂ < 900 ppm	1.5°C / 300 ppm
2 (Confort)	Manta Térmica	Temp < 21.0°C Y Ventilador == OFF	Temp > 22.5°C	1.5°C
3 (Recuperación)	Humidificador	Hum < 78% Y Temp < 27.5°C Y Ventilador == OFF	Hum > 85% O Temp > 28.0°C O Ventilador == ON	7% RH
4 (Ciclo)	Iluminación	Fotoperiodo (RTC/millis)	Fin del fotoperiodo	N/A

2. Reglas de Interlocking

• Ventilador bloquea humidificador: Si el ventilador está ON, el humidificador se fuerza OFF independientemente de la humedad.
• Temperatura bloquea humidificador: Si Temp > 27.5°C, el humidificador no se activa aunque la humedad sea baja.
• Manta térmica prioriza ventilación: Si el ventilador está ON (por alta temp o CO₂), la manta no se enciende aunque la temp esté baja.
• Iluminación independiente: No interactúa con los demás actuadores.

3. Post-Humidificación (Post-Vent)

Cuando el ventilador se apaga (condiciones de temp y CO₂ normales):

1. Esperar 10 segundos (tiempo de estabilización del aire)
2. Encender humidificador por 30 segundos
3. Retornar al control normal de humedad

Esto repone la humedad perdida durante la extracción forzada.

4. Deadband Adaptativa (por Fase de Cultivo)

Los umbrales de histéresis se ajustan según la fase del ciclo:

Fase	Temp	Humedad	CO₂
Colonización (micelio)	±1.5°C	±10%	200 ppm
Primordios	±0.5°C	±5%	100 ppm
Fructificación	±0.5°C	±5%	100 ppm

5. Modos de Operación

• LOCAL: Control automático por histéresis en firmware (evaluación cada 10s)
• REMOTE: Control manual desde backend/dashboard (histeresis desactivada)
• OFF: Todos los actuadores apagados

Consecuencias

Positivas

• Elimina el conflicto ventilador↔humidificador
• Protege el SSR de conmutación excesiva (vida útil extendida)
• La post-humidificación mantiene VPD estable tras ciclos de FAE
• La jerarquía refleja la fisiología del hongo (primero aire, luego temperatura, luego humedad)

Negativas

• Mayor complejidad en la máquina de estados del controlador
• La post-humidificación requiere temporizadores no-bloqueantes (millis)
• La deadband adaptativa requiere comunicación backend→firmware de la fase actual

Implementación

• hysteresis_controller.cpp: Implementa evaluate() con la jerarquía completa y post-humidificación
• hysteresis_controller.h: Define HYSTERESIS_BAND_TEMP, HYSTERESIS_BAND_HUM, HYSTERESIS_BAND_CO2
• config.h: Setpoints por defecto alineados con la tabla de jerarquía
• main.ino: Integra post-humidificación, iluminación y fail-safe como capas adicionales

Referencias

• docs/roadmap.md — Fase 13 (Automatización Adaptativa): Histéresis