“微反应器”是一种单元反应界面宽度为微米量级的化学反应系统,是传统工业化学反应系统的微型化成果,却具有传统的反应系统所不具备的优点。微反应器是20世纪90年代兴起的微化工技术,是当今精细化工、制药等行业最具创新的技术之一。微反应器的出现也给相应配套控制系统的设计带来了新的要求。微反应器由于其自身具有的精细、灵活、经济的特点,因而对于相应的控制系统也要求控制精度高、配置灵活、成本低。论文针对微反应器的上述特点设计了一套基于虚拟仪器技术的控制系统,实现了对微反应器内化学反应过程的监测与控制。论文针对微反应器控制系统对灵活性和通用性的要求,构建了一套基于硬件模块结构和软件组态模式的自动控制系统。其中,硬件由现场总线耦合器,I/O模块,上位机,以及微反应器组成,采用拼接的方法,实现了系统硬件的设计模块化,并可在主程序中方便地完成用户对I/O端口的配置。软件方面,系统采用LabVIEW作为软件平台, TwinCAT作为I/O系统的软件接口,解决了LabVIEW与TwinCAT之间的通信问题,并实现了基于LabVIEW的数据显示、数据库操作、控制算法、远程通信等功能。通过I/O系统的模块化和LabVIEW软件的组态功能,使得控制系统对不同的化学反应过程表现出灵活性和通用性的特点。控制算法方面,论文以草甘膦合成反应的温度控制作为研究对象,分析了控制对象的动态模型。针对其模型参数的不精确和时变,以及控制中存在大时滞的问题,论文提出了改进型Smith预估器和模糊自适应PID控制器相结合的控制策略。同时对常规PID,模糊PID,以及基于改进型Smith预估器的模糊PID控制策略做了比较,通过Matlab仿真,验证了新算法的有效性,使系统的控制效果有了很大的改进。本系统经过实际测试使用,运行稳定,可靠性高,取得了良好的监控效果。同时拥有界面友好、操作简单、配置方便、通用性强、性价比高等优点,在微反应器刚刚开始发展的工业界,具有广阔的应用前景。