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Control Loop

  • Control Loop
  • vs Control Theory
    • 控制理论的一个核心模型和实践应用。
    • 具体的、可操作的框架
    • 描述了如何实现一个能自我调节的系统
    • 关注点:传感器 (Sensor)、控制器 (Controller)、执行器 (Actuator) 这三个组成部分如何协同工作。
    • 是控制理论最著名、最广泛的应用范式。
  • fundamental building block of control systems
  • 负反馈回路 (Negative Feedback Loop)。
  • 开环控制 (Open-loop control)
    • 不关心 Feedback、结果
  • 闭环控制 (Closed-loop control)
  • “观察 -> 分析 -> 行动” (Observe/Measure -> Analyze/Decide -> Act)
  • OODA - Observe - Orient - Decide - Act https://en.wikipedia.org/wiki/OODA_loop
    • 认知 (Orient)
      • 将孤立的数据转化为有意义的、可供决策的“情报”和“态势感知”
      • 分析 (Analysis)
      • 综合 (Synthesis): 将多个不同来源的数据和信息组合起来,形成一个整体图像。
      • 结合上下文 (Contextualization): 将当前的图像放入更大的背景中去理解。这是 Orient 最关键的一步。
        • 过往经验: “这个服务上次出问题也是这个现象。”
        • 团队知识: “我们昨天刚刚上线了一个新版本,是不是和它有关?”
        • 环境状态: “是不是云服务商的某个区域出问题了?”
        • 文化和目标: “我们当前的目标是保稳定,而不是推新功能,所以处理这个问题的优先级最高。”
  • Actuator Pattern
    • 执行器
    • “写操作”、“执行命令”、“手”
    • 将“决策”与“执行”解耦
    • Spring Boot Acturator
      • 暴露内部状态
      • 提供管理端点 (Expose)
    • 可观测性 (Observability)
    • 可操作性 (Operability)
    • 可自动化 (Automatability)
    • 为一个系统或服务,除了其核心业务逻辑接口外,还应该提供一个独立的、标准化的接口,专门用于对其进行监控、管理和自动化操作。
  • 可操作性接口模式 (Operability Interface Pattern)
  • 管理平面模式 (Management Plane Pattern)
  • Webhook Action Pattern
  • 调谐循环 Reconciliation Loop
  • Controller / 控制器
  • Ochestrator / 编排器
  • Regulator / 调节器
  • Autopilot / Sentinel / Cortex / Cerebrum / Resilience Engine / Optimizer
  • 参考

  1. 目标 (Desired State)
  2. 测量 (Measure/Observe)
  3. 比较与决策 (Compare & Decide)
  4. 行动 (Act)
  5. 反馈 (Feedback)

例如:

  1. 目标: 空调 你设定温度为 24°C。
  2. 测量: 温度计(传感器)测量到当前室温是 26°C。
  3. 比较与决策: 控制器发现 26°C > 24°C,存在偏差 (Error)。
  4. 行动: 控制器向压缩机(执行器)发出指令,开始制冷。
  5. 反馈: 制冷这个“行动”改变了环境(室温下降),这个变化又被温度计重新测量到,形成了一个闭环。当室温降到 24°C,行动就会停止。