微流控技术是现代生命科学研究中的一种新型技术。它主要是指将一系列实验整合在几厘米大小的芯片中,用来研究微米尺度空间内微流体特性的技术。微流控技术极大地增强了微流体在低消耗,自动化和高通量方面的优势,并广泛应用于化学,微电子,材料科学,生物学和生物医学工程等领域。虽然微流控技术具备非常多的优点,然而由于流体自身复杂物理特性的影响,以及微流控芯片制作精度和实验操作不规范等因素的影响,传统的建模方法和控制方法很难实现微流体的精确控制。本文通过分析微通道内两相流体复杂的动力学特性,研究微流体的控制方法,设计不基于数学模型的迭代学习控制器,使微通道内的两相流体能够按照设定的方式运动,达到高精密跟踪运动控制的效果。本论文从微流体网络系统建模、迭代学习控制器设计、微流控芯片制作以及实验验证四个方面进行研究,主要内容如下:(1)根据微流体网络系统的动力学特性,研究了影响微流体通道内层流界面位置和形成液滴尺寸大小的因素。然后,分别设计和制作了Y型微流控芯片、T型微流控芯片和十字型微流控芯片。(2)根据设计的Y型微流控芯片,建立了微流道内层流的数学模型,设计了不基于层流精确数学模型的迭代学习控制器。通过搭建的层流实验平台进行了实验验证,实验结果表明所设计的控制器能够很好地实现层流界面的精确控制。然后将设计的控制器应用在不同微流体的通道内,通过大型仿真软件进行了仿真分析。仿真结果同样表明了控制方案的有效性。(3)考虑影响液滴形成的因素,建立了T型微流道内液滴尺寸的数学模型,设计了用于控制液滴尺寸的迭代学习控制器。通过搭建的微液滴实验平台进行了实验,实验结果表明所设计的控制器能够实现T型微流体系统中液滴尺寸的精确控制。(4)研究了十字型微流体通道内产生液滴的方法,基于设计的带有压电陶瓷振子的十字型微流控芯片,搭建了微流体网络系统。然后将ILC的思想引入到十字型微流控系统中,通过实验验证了所设计的控制方案的有效性。