傳感器層是整個系統(tǒng)的感知前端，負責采集溫室內的各類環(huán)境數據。這些傳感器按照測量對象的不同可分為多個類別，包括空氣溫度傳感器、空氣濕度傳感器、土壤水分傳感器、光照強度傳感器、二氧化碳濃度傳感器以及基質酸堿度傳感器等。傳感器按照設定的采樣頻率將物理量轉換為可傳輸的電信號或數字信號，并通過通信接口發(fā)送至控制器。為保證閉環(huán)控制的有效性，傳感器的部署位置、數量與校準精度需滿足覆蓋溫室全部種植區(qū)域的要求。

　　控制器層是系統(tǒng)的決策中心，負責接收傳感器傳來的數據，并與預先設定的環(huán)境目標參數進行比較分析?？刂破鲀炔窟\行的控制算法主要包括閾值比較控制、比例積分微分控制以及基于模型預測的控制策略。當測量值與設定值出現(xiàn)偏差時，控制器根據算法計算出控制輸出量，并生成對應的執(zhí)行指令?，F(xiàn)代溫室控制器通常具備多路輸入輸出通道、數據存儲功能以及通信接口，能夠同時處理來自不同區(qū)域、不同環(huán)境因子的多個控制回路。

　　執(zhí)行器層是系統(tǒng)的動作末端，負責接收控制器發(fā)出的指令并產生實際的物理調節(jié)作用。根據控制目標的不同，執(zhí)行器包括用于調節(jié)溫度的通風窗啟閉機構、遮陽網收放電機、加熱管道閥門以及濕簾風機；用于調節(jié)濕度的霧化噴淋裝置與除濕設備；用于補充光照的補光燈具；用于供給養(yǎng)分的施肥機與注酸裝置；以及用于調節(jié)二氧化碳濃度的氣源釋放設備。執(zhí)行器的動作精度與響應速度直接決定了閉環(huán)系統(tǒng)的控制效果。

　　閉環(huán)的形成依賴于信息流在這三層之間的完整循環(huán)。傳感器采集環(huán)境參數后上傳至控制器，控制器經過比對與計算后向執(zhí)行器下達動作指令，執(zhí)行器改變溫室物理狀態(tài)，隨后傳感器再次采集變化后的環(huán)境參數，進入下一輪循環(huán)。這一反饋過程以連續(xù)、不間斷的方式運行，使得溫室環(huán)境能夠圍繞設定目標值保持動態(tài)穩(wěn)定。不同環(huán)境因子之間的控制回路往往相互耦合，例如通風動作在降低溫度的同時也會帶走濕度和二氧化碳，這就要求控制器采用多變量協(xié)調控制策略，避免各回路之間產生沖突。

　　智能溫室控制系統(tǒng)的架構本質上是一個典型的閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)，其核心價值在于將傳感器感知、控制器決策與執(zhí)行器動作整合為一個自動運行的調節(jié)循環(huán)，從而替代人工的經驗判斷與手動操作，為作物生長提供持續(xù)穩(wěn)定的環(huán)境條件。