而控制难点也在于其对象的滞后性、无准确数学模型以及存在不确定干扰，同时温湿度存在耦合现象。目前国内外对温湿度的控制主要通过开关控制或是单纯的采用PID控制或是模糊控制来实现。显然，开关控制效果非常粗糙，同时会造成设备的频繁启停，降低设备使用寿命；PID控制对于非线性时变、滞后较大的温湿度控制系统来说，鲁棒性不强；而单纯的模糊控制器存在静差，控制精度不够高，同时也很难解决温湿度的耦合问题。综上所述，同时又考虑到相对于温度的变化对湿度的影响，湿度变化对温度的影响可以忽略，因此，本文设计出一种PID搭配模糊PID控制算法，先对温度进行控制，当温度达到控制要求后再用模糊算法对湿度进行控制，并进行现场调试。
人工气候室需要控制的参数主要是温度和湿度。
人工气候室是具有恒温、恒湿、恒CO2恒光照功能，同时也具备调温、调湿、调CO2调光照功能的大型实验设备，生物、遗传、医学、农林业等生产和科研部门的理想实验设备，广泛应用于植物的发芽、育苗、组织细胞和微生物的培养等。主要由主控制柜、温湿度控制设备、CO2浓度控制设备及光照强度控制设备等组成。
内蒙古大学生物学院人工气候室控制系统性能要求中，对温度的控制要求最高，要求控制精度在±1℃，其次是对湿度的控制要求，控制精度要求在±5±10%同时，为了模拟植物生长环境的周期性特点，系统设有分时段运行控制，不同时段的温湿度设定值不同。因此，人工气候室温湿度控制的主要难点有：
1温湿度控制对象的非线性时变性、大滞后性等；
2温度湿度的耦合性；
3由一个时段运行结束跳转至下一时段运行时，系统温湿度瞬时误差可能很大，对控制造成很大困扰；
4对光照、CO2进行控制时的内部干扰和系统本身的外部环境干扰严重。
由理论可知，PID控制能够做到无静差控制，模糊控制抗干扰能力强适应性强，同时响应速度快。根据以上理论同时综合考虑该人工气候室温湿度控制的难点，提出以下控制方案如图1所示，即：
1相对于温度变化对湿度的影响，湿度变化对温度的影响可忽略，因此先对温度进行控制，直到温度控制满足系统要求再对湿度进行控制，解决温湿度耦合问题；
2湿度控制精度要求不高，但需要克服多种干扰，因此，用模糊控制对湿度进行控制既可以满足要求；
3温度控制除了涉及精度、干扰等问题，同时还有时段跳转时的平滑快速控制问题，因此用模糊控制与模糊PID控制分时复用的方法对温度进行控制。用模糊控制的快速适应性实现平滑快速的控制，用模糊PID控制实现强抗干扰性的精确控制。
2.1湿度模糊控制器
模糊控制是建立在模糊数学的基础上，模仿人的思维方式，总结人的操作经验，并用模糊语言和一系列的模糊条件语句，描述控制战略；然后通过计算机或专用模块实现这些规则，完成控制作用。模糊控制的一个优越性在于它不依赖被控对象的精确数学模型，因此，工业过程中，对于那些无法获得数学模型或模型粗糙复杂的非线性的时变的或是耦合十分严重的系统，模糊控制非常适合。就二维模糊控制，其原理图如图2所示。
湿度模糊控制器的输入为湿度误差eh和湿度误差变化率ehc输出为湿度控制执行器加湿器的开和关状态。根据系统实际运行环境可知，湿度误差eh和湿度误差变化率ehc实际论域均为[-30%30%]
技术支持：QQ120770111
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刘涛