温室大棚能够为经济作物提供良好的生长环境，其显著的经济效益和社会效益使得温室栽培成为设施农业的重要组成部分。我国是农业大国，虽然国土面积大，但由于人口众多，地形、地势等不利因素的影响，耕地资源相对匮乏。随着城市化进程的进一步加快，我国经济快速健康的发展，大力发展优质、高产、高效、生态、安全的现代化农业，进一步提高农业科技含量，是顺应时代发展的必然需求。温室大棚控制系统的自动化、智能化是设施农业发展的必然趋势。综合考虑经济效益与作物在不同发育阶段对环境要求的不同，合理的控制温室温、湿度成为温室大棚智能控制的关键。温室环境建模对实现温室控制起着至关重要的作用。温室大棚的温、湿度系统具有非线性、强耦合关系和滞后等特性，为了实现对温室的温、湿度控制，本文首先建立了基于能量平衡和质量平衡的温室大棚环境机理模型。针对温室大棚控制系统的非线性，基于切换的思想，在适当的温湿度工作点，对非线性模型进行泰勒展开，将非线性模型线性化，形成满足控制需求的一组线性模型；在不同的工作点附近，采用不同的系统模型参数，基于线性二次型性能指标，设计了温、湿度跟踪切换最优控制器，通过共同Lyapunov函数法，验证了该切换系统的稳定性。为克服温室环境控制系统受干扰的问题，设计了基于等效控制的离散滑模变结构控制器，如此设计的控制系统对干扰具有不变性。通过仿真实验，验证了前述理论和设计的可行性和有效性，用跟踪实例直观的说明了切换跟踪最优控制器和基于等效控制的滑模变结构控制器都能够良好的实现对温室系统的控制，能够准确的跟踪设定的目标值，控制系统具有良好的稳定性。