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本文对现代温室分层递阶控制系统进行了研究。本研究分别用机理法和测试法对温室进行了建模，得出温室对象具有纯滞后、大时间常数、增益非线性和强扰动的特性，又运用现代控制理论中的状态空间方程对温室温度模型进行可控、可观性分析；并从温度控制原则入手，针对外界环境扰动提出了前馈补偿控制；根据温室温度模型特点，提出了串级控制和Smith预估补偿相结合的基本控制方案，详细阐述了协调层控制器的结构以及对加热系统采取的三阶段控制流程。试验结果表明，分层递阶控制方式可显著改善系统的静、动态特性，取得了很好的控制效果。