随着科学技术产品向着微型化、精密化、高纯度、高质量和高可靠性的趋势快速发展,洁净室不仅在军工、航天、化工、电子等领域起着至关重要的作用,而且在与人们生活息息相关的制药、医疗卫生、食品、化妆品等行业起着关键性作用,根本原因在于产品质量与其生产环境有很大关系。尤其自我国药品生产质量管理规范GMP的推广和严格实施以来,制药环境即空气洁净度、温湿度,越来越受到人们的关注,特别是温湿度的控制,它是目前洁净室净化空调控制系统研究的关键问题之一。本文以天津红日制药洁净室为工程背景,重点研究洁净室温湿度系统的控制。洁净室温湿度系统具有强耦合性特征,常规PID控制器不能消除耦合影响,对于它的解耦问题,采用原理结构简单、易于实现的前馈补偿解耦法,能够完全消除这种耦合影响,使之成为两个独立的单回路控制系统。解耦的温湿度系统为大滞后、时变系统,常规PID控制存在调节时间长、超调量大控制器参数适应性较差等问题。模糊控制能较好地解决滞后、时变问题,但在大滞后系统中控制效果往往不理想。目前Smith预估补偿算法在解决大滞后问题中研究应用的较广泛,不过Smith算法也存在本质上的局限性依赖于系统精确的预估模型,C.C.Hang等专家提出的改进型Smith算法取得了进步,在另一方面却存在不足。鉴于此,本文在温湿度前馈解耦的基础上,主要目的在于提出一种基于模糊控制和改进型Smith算法的新的智能控制策略——模糊PID-自适应Smith控制,从控制器特性和系统适应性两方面提高了整个系统的控制性能,并通过MATLAB/SIMULINK仿真验证了该策略的可行性。完成了基于AVR单片机ATmegal28的洁净室净化空调控制系统的硬件设计与软件设计。