DLD154V4B/docs/env-resync-trigger-line-analysis.md

# 黄灯常亮（环境重校准）后触发高度变低 — 根因分析

> 适用版本：**V4.36.31 及以后**（进入判定已切到 `vac_ref()`；判据 = DBG 行是否含 `VEM=` 字段）
> 现象：黄灯常亮故障补偿结束后，金属板进入触发的"高度"明显变低（要压得更近才触发）；**断电上电后恢复正常**。
> 结论（一句话）：**环境重校准 `env_resync_apply()` 原子替换了 `loop1_Origin`，但没有同步真空 EMA `g_vacuum_ema`；而进入判定用的是 `vac_ref() = min(Origin, EMA)`，于是补偿后进入线被留在旧真空上、整体低了 Δ（≥4×dlt）⇒ 必须多压出 Δ 的感应量才触发。断电上电时 EMA 由判稳重建 = Origin，故立刻恢复。**

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## 1. 判定链（代码位置，全部可复核）

| 环节 | 位置 | 内容 |
|---|---|---|
| **进入线** | `TaskLoop.c:1432` | `if (loop1_CAPVD < (vac_ref() - loop1_dlt_ORG) && ...)` ← **用 vac_ref，不是 Origin** |
| 参考函数 | `TaskLoop.c:287-299` | `vac_ref() = (Origin − EMA > VAC_REF_DELTA_DLT×dlt) ? EMA : Origin`（阈值 =1×dlt，取**低者**） |
| 进入阈值 | `TaskLoop.c:1278` | `dlt = Origin × SensTable[SENS] >> 16`（SENS3=25 ⇒ 0.038%；SENS0=337 ⇒ 0.514%） |
| **补偿替换** | `TaskLoop.c:945-958` | `env_resync_apply()`：`loop1_Origin = new_origin;` + 清 freeze/ORG/entry + snap slow；**没有 EMA** |
| EMA 写点（全仓仅 3 处） | `564` / `1246` / `1309-1321` | INIT 清零 / 判稳完成 `EMA = Origin` / 无车对称窗内跟踪（α=128 τ≈1.28s，每步 ±3×dlt，25% 自愈） |
| 黄灯常亮 | `TaskLoop.c:437-442` | 模式4 = `g_env_warn \|\| g_env_resync`（环境异常预判 / 重校准学习） |
| 补偿参数 | `TaskLoop.c:81,82,1082-1084` | 预判 2s → 补偿 7s → 学习窗 2s/窗 + 连续 2 窗判稳(0.1%) → 替换 → 恢复确认 2s 灭灯 |

**关键事实**：`g_vacuum_ema` 的三个写点里**没有**环境重校准路径 ⇒ 补偿把 `Origin` 一次性抬到新真空电平后，EMA 仍停在补偿前的旧真空值。

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## 2. 数值推演（Δ 必然 ≥ 4×dlt）

1. 触发补偿的前提是 `dev = CAPVD − Origin > +4×dlt` **连续 7s**（`ENV_RESYNC_WAIT=700`）。
2. 期间处于"负 variation 高位"分支 ⇒ **Origin 与 EMA 都被冻结**（`1327-1425`），EMA 保持旧真空值。
3. 学习得到的 B = 当前 CAPVD 的 2s 窗均值（`1397-1416`）⇒ `Origin_new ≈ Origin_old + Δ`，其中 **Δ ≥ 4×dlt**。
4. 替换后：`Origin − EMA = Δ ≥ 4×dlt > 1×dlt` ⇒ `vac_ref()` 返回 **EMA（旧真空）**。
5. ⇒ **进入线 = 旧真空 − dlt**，而物理正确应为 **新真空 − dlt = 旧真空 + Δ − dlt** ⇒ **进入线整整低了 Δ（≥4×dlt）**。
   - SENS3（dlt=48@130k）：Δ ≥ 192 counts ⇒ 0.15% Δf/f 起的额外感应量才触发；
   - devlog J1 实测位移 130~1513 counts ⇒ 观测即"触发高度下降一半甚至更多"。

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## 3. 为什么断电上电就正常

`g_vacuum_ema` 在 INIT 清 0（`564`），判稳完成时 `g_vacuum_ema = loop1_Origin`（`1246`）⇒ 两者重合 ⇒ `vac_ref() = Origin` ⇒ 进入线回到 `Origin − dlt` ✓

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## 4. 为什么"黄灯灭"不等于灵敏度回来了

黄灯灭的条件只有**非高位、空闲连续 2s**（`ENV_RECOVER_WAIT=200`，`1290-1300`），**不检查 EMA 是否已追上新 Origin**。
补偿后 dev≈0 才落入 ±4×dlt 对称窗 ⇒ EMA 这时才开始以 τ≈1.28s 向上爬：
- 黄灯灭（替换后 2s）时 EMA 仅追回 1−e^(−2/1.28) ≈ **79%**
- Δ=130 时仍差 ~27 counts（≈0.56×dlt）

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## 5. 为什么"反复试板"会自持（越试越钝）

EMA 更新窗 = 无车 + `dev ∈ ±4×dlt`（`1302-1326`）。把板拿到感应边缘（未触发、dev −20~−40）时 **EMA 被向下拖**（V4.36.33 devlog 实测 2~3s 拉低 20~40 counts）；进入线 = `min(Origin, EMA) − dlt` ⇒ **每次试板都把线再拖低一截** ⇒ 主观上"补偿结束了但灵敏度回不来"，直到彻底离开真空若干秒才慢慢回正。
> 这与 V4.36.33 已记录的老现象（"金属板间隔几秒再压，触发高度下降一半甚至更多"）是**同一机理**；本次新增的点是：**环境重校准会把 Δ 一次性甩到 4×dlt 以上**，比边缘悬停（0.4~0.8×dlt）严重一个量级，且黄灯灭的时刻刚好是 EMA 还差一截的时刻。

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## 6. 第二个机制：真空 EMA 的整数步进死区（2026-09-11 单测实测）

第 5 节解释了"补偿后一次性被压低 Δ"，但**为什么反复试板后仍感觉回不来**、而断电上电就彻底好？单测 `tests/test_vac_ref_reanchor.c` 实测出第二个机制：

```
现状公式 (V4.36.35): g_vacuum_ema += _ema_d / VACUUM_EMA_ALFA;   /* 有符号整数除法 */
                     当 |_ema_d| < 128 时, 步进恒为 0  ⇒ 死区 ±127 counts
```

- 实测：让 EMA 从真空下方 200 counts 追赶，**40s 后停在真空下方 127 counts**（= 2.59×dlt@SENS3）⇒ 因为 127 > 1×dlt，`vac_ref()` 持续选中这个偏低的 EMA ⇒ **进入线常驻偏低 127 counts ≈ 0.10% Δf/f**。
- 该偏差**不会自愈**：EMA 只会在 |d| ≥ 128 的样本上移动，而板离开后 d 稳定在 127 附近 ⇒ 需要长时间 CAPVD 噪声偶然越过阈值才缓慢爬升。
- 而**断电上电**时 `EMA = Origin`（判稳建立，精确相等，偏差 0），且此后 |d| < 128 ⇒ EMA 被"粘"在原地不动 ⇒ **永久保持正常灵敏度** ⇒ 这就是"断电上电就好了"的另一半原因。
- ⇒ 三层叠加：① 补偿一步拉开 Δ（≥4×dlt）② 边缘悬停把 EMA 拖低（≤4×dlt）③ **整数死区把 EMA 钉在真空下方 ~127 counts**。三者都让 `vac_ref()` 选到偏低的参考。

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## 7. 现场验证（建议顺序）

**第 0 步先确认版本**：DBG 行含 `VEM=`/`RLN=` ⇒ V4.36.31+，本分析适用；若老版本无 VEM，则走"Origin 被学高"的旧机理，需另判。

1. **抓日志**（TTL）：补偿会打印
   - `EVT|env_learn_start Origin:.. CAPVD:.. dev:..`
   - `EVT|env_resync Origin:..->.. CAPVD:..`
   - 之后每 2s 的 `DBG|... Origin=.. VEM=.. RLN=..`
   **判据**：`Origin − VEM > 1×dlt` 的持续时间 ≈ "触发高度异常"的持续时间；`RLN` 与 `Origin−dlt` 的差 ≈ 触发高度损失。
2. **单变量对照**（同一块板、同一高度序列）：
   (a) 补偿后立刻测 → (b) 黄灯灭后静置 10s（板远离）再测 → (c) 断电上电后测
   预期 (b) 明显好于 (a)、(b)≈(c)。若 (b) 仍远差于 (c) ⇒ 另有固化路径（学习窗污染 Origin），需再取日志。
3. **固件对照实验（有权限时，最直接）**：临时在 `env_resync_apply()` 内加一行 `g_vacuum_ema = new_origin;` 复测 ⇒ 触发高度应与断电上电一致 ⇒ 根因钉死。

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## 8. 修复候选（待拍板，暂不改源码）

| 方案 | 内容 | 风险/代价 |
|---|---|---|
| **A（最小对症）** | `env_resync_apply()` 补 `g_vacuum_ema = new_origin;`（与判稳完成建初值同语义：Origin 原子换 ⇒ 真空参考同步换） | 低。1 行；补偿后判定参考与 Origin 同时就位，黄灯灭即恢复正常灵敏度 |
| **B（通用护栏，建议叠加 A）** | "Origin 大步跳变（\|Δ\| > k×dlt）即同步重锚 EMA"：一次收口 `1188`（重连判稳对齐 Origin）、`1344`（冻结超时更新 Origin）等**同源**路径 | 低。把"Origin 动、EMA 不动"这类隐患统一堵住 |
| **C（稳健性，可选）** | 黄灯灭条件追加"\|Origin − EMA\| ≤ 1×dlt" ⇒ 让"灯灭 = 判定参考已就位" | 低。可能让黄灯多亮 1~3s（现场需接受） |
| **D（建议叠加）** | EMA 更新改**余数累加器**（消 `d/128` 的 ±127 counts 整数死区） | 低。单测实测同条件偏差 **127→0 counts**；τ/噪声不变 |
| ✗ 不建议 | 进入线改回 `Origin − dlt` | 会退回 V4.36.31 之前"Origin 学高 ⇒ 假 Car_In"（devlog 20260904 已实锤） |

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## 9. 待确认（现场）

- 测试固件的**版本号**（V4.36.31+ 才适用本文）
- 黄灯是**常亮**（=环境重校准，模式4）还是其他花样：一长一短=电感量出窗(模式5)/一长两短=156~171k(模式6)/快闪=断开·短路级(模式1)
- 线圈与 Q 档（33µH/23µH/35µH 现场差异大；V4.36.33 devlog 记 23µH 仍可复现）
- 触发补偿的动作（"金属板拿走/搁置"）与位移量 Δ 的量级

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## 10. 补丁草案与验证（**已应用，未提交**）

| 产物 | 路径 | 规模 |
|---|---|---|
| 补丁 A+B（Origin/EMA 同步不变式） | `docs/patches/v4.36.41-A-B-origin-ema-sync.diff` | TaskLoop.h +1 ／ TaskLoop.c +20 −3 |
| 补丁 D（EMA 余数累加，消死区） | `docs/patches/v4.36.41-D-ema-frac-no-deadband.diff` | TaskLoop.c +13 −2 |
| 新增单测 | `tests/test_vac_ref_reanchor.c` | 5 场景，`gcc -O0 -Wall -Wextra` 0 warning |

**A+B 核心**：新增 `origin_set_atomic()`，把"一步换 Origin"的 3 处（`env_resync_apply` / 重连判稳完成 `:1188` / 冻结超时更新 `:1344`）改为经由它 ⇒ 步长 > 1×dlt 时同步重锚 `g_vacuum_ema`（与 `VAC_REF_DELTA_DLT` 同口径 ⇒ 维持 `|Origin−EMA| ≤ 1×dlt` 不变式）。上电首窗那处（`:701`）不需要改：EMA 在判稳完成建立、此前进入判定被 `g_loop_stable` 门控挡住。

**单测实测结论**：

| 场景 | 现状行为 | 打补丁后 |
|---|---|---|
| 补偿（Δ=130 counts）后进入线 | 130457（低 130 = 2.65×dlt = **0.100% Δf/f**） | 130587（低 **0**） |
| 护栏：小步 20（≤1×dlt） / 大步 150 | — | 小步不动 EMA ✓ ／ 大步重锚 ✓ |
| V4.36.33 门控（Origin−EMA = 30 / 130） | 用 Origin ✓ ／ 用 EMA ✓ | 语义不变 ✓ |
| 上电（EMA=0 → 判稳=Origin） | 进入线 = Origin−dlt ✓ | 不变 ✓ |
| EMA 追赶 40s（现状公式，起点 −200） | **停在真空下方 127 counts（2.59×dlt）** | 修复 D：偏差 **0** |

**已完成的验证**：① 两个补丁对干净树 `git apply --check` 通过，且 **A+B → D 顺序 apply** 通过；② `origin_set_atomic()` 独立 `gcc -fsyntax-only` 通过（确认在文件作用域，不在 `vac_ref()` 内）；③ 大括号平衡 202/201 → **205/204**（成对增加）；④ **8 个单测全绿**（原 7 个未受影响）；⑤ 生成补丁过程中已修正两处结构缺陷（helper 误置于 `vac_ref()` 内、D 的 `if (_ema_d != 0)` 缺大括号）。

**应用/回退**：`git apply docs/patches/v4.36.41-A-B-*.diff`（可再叠 `-D-*.diff`；两者 hunk 不重叠，已顺序 apply 验证）；回退 `git apply -R` 或 `git checkout -- <file>`。**2026-09-11 更新：A+B 与 D 已按采纳决定应用到工作树（仍未提交）** —— `TaskLoop.h` +1 / `TaskLoop.c` +33 −5（合计 +34 −5）；CRLF 保持（1825 行全 CR）、大括号 205/204 平衡、8 个单测全绿。回退：`git checkout -- utilities/`。

**待拍板**：① 采用 A+B？② 叠加 D？③ 提交前要我同步 `version`/spec 表 + devlog 条目（V4.36.41）？

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## 附：相关历史（devlog）

| 版本 | 内容 |
|---|---|
| V4.36.29/30 | Origin 过冲 + 释放带压缩 → 低Q 卡死 75s；引入环带超时兜底 |
| V4.36.31 | 引入真空 EMA `vac_ref()=min(Origin,EMA)`，修"Origin 学高 ⇒ 释放线偏高/假触发" |
| V4.36.33 | vac_ref 加 1×dlt 门控，修"**边缘悬停拉低 EMA ⇒ 触发高度漂移**"（本文同机理，量级更大） |
| V4.36.34/35 | EMA 内存污染与 cast 爆炸源修复（`(uint32_t)(_ema_d/128)`） |
| V4.36.36/38 | 就绪巩固期 Q 分级；电感量告警模式 6 |

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*分析日期：2026-09-11 ｜ 证据：`TaskLoop.c` / `TaskLoop.h` / `tests/test_env_resync.c` / `docs/devlog.md` 逐行核对*