膜蒸馏可以在常压下实现料液的低温浓缩,气扫式膜蒸馏具有热效率较高、膜组件使用寿命较长等优势,热泵可以消耗少量电能来制取多倍的热能用于膜蒸馏过程,将热泵与膜蒸馏相结合可大幅降低膜蒸馏的能量消耗;热泵-气扫式膜蒸馏装置具有参数多、参数变化时滞较大、参数间耦合性强、外界干扰因素多的特点,需要采用合适的测控系统实现整个装置的自动稳定运行;基于此,对热泵-气扫式膜蒸馏装置的动态特性及测控系统进行了较系统的理论和实验研究。在简要介绍膜管上置卧式热泵-气扫式膜蒸馏装置的结构和工作过程的基础上,建立了装置的动态数学模型,使用Visual Basic软件编制了装置的动态特性模拟软件;模拟研究了压缩机转速、空气流量、空气进膜蒸馏组件温度、风机启动时间对装置的工况参数（料液温度、空气出膜蒸馏组件温度、空气出膜蒸馏组件相对湿度）、膜蒸馏组件性能参数（膜通量、热负荷和热效率）、热泵性能参数（制热量、压缩机功率、制热系数）和装置综合性能参数（产水速率和节能倍率）随时间变化的影响规律;表明压缩机转速和空气流量对装置的性能具有显著影响。基于装置的动态特性,选用压缩机转速、风机转速为控制量,料液温度、吹扫气进出膜管湿度差为被控量,控制方法采用模糊控制;介绍了模糊控制和遗传优化算法的原理,并设计了模糊控制器;应用MATLAB软件建立了装置模糊控制系统仿真模型,并用遗传算法优化了模糊控制器,生成了模糊控制查询表;设计了测控系统的硬件,编写了模糊控制的PLC程序,并用组态王设计了上位机软件。制作了热泵-气扫式膜蒸馏测控实验装置,较系统地研究了压缩机转速和吹扫气流量（风机转速）对装置的调控特性、料液升温过程的运行特性和装置稳定运行的调控特性。结果表明,实验装置具有较好的控制效果,可使料液较快速平稳地升温到设定温度,并在设定温度附近以较小的温度波动稳定运行,且装置在稳定运行状态具有较好的综合性能。