人工氣候培養(yǎng)箱是為模擬自然環(huán)境中與植物生長有關(guān)的溫度、濕度和光照等條件因子，而創(chuàng)造局部人工氣候環(huán)境的一種實(shí)驗(yàn)設(shè)備。能夠按需求來改變相關(guān)因素，是一種相對(duì)理想的人工氣候?qū)嶒?yàn)環(huán)境，也因此被稱之為人工氣候培養(yǎng)箱。
人工氣候培養(yǎng)箱在植物的發(fā)芽、育苗；組織細(xì)胞、微生物的培養(yǎng)，還可用作昆蟲、小動(dòng)物的飼養(yǎng)；水體分析的BOD測定以及其他用途的人工氣候試驗(yàn)這些場合得到廣泛的應(yīng)用。設(shè)計(jì)高性能的人工氣候箱具有很大的意義。通常人工氣候箱需要控制箱體內(nèi)的溫度、濕度和光照度。光照是通過各種日光燈照明實(shí)現(xiàn)；其控制采用開關(guān)控制；實(shí)現(xiàn)簡單；但是溫度和濕度的控制就比較復(fù)雜。智能人工氣候箱控制的核心問題是溫度和濕度控制的精度以及響應(yīng)速度等。
人工氣候培養(yǎng)箱內(nèi)部氣流循環(huán)控制流程為：氣候箱上電后；循環(huán)風(fēng)機(jī)就開始運(yùn)行；循環(huán)風(fēng)機(jī)使箱體內(nèi)的氣流不停的流動(dòng)；使箱體中的氣流zui終達(dá)到相同的溫度和濕度。循環(huán)過程中氣流先經(jīng)過加濕器增加氣流需要的濕度；再經(jīng)過制冷器降低氣流的溫度和濕度；然后經(jīng)過加熱器增加氣流的溫度；zui后回到箱體和其中氣體混合；達(dá)到需要的溫度和濕度。
當(dāng)前人工氣候培養(yǎng)箱的溫濕度流行的控制方法還是PID控制，而且控制儀表通常都是采用、通用的溫度控制儀表和濕度控制儀表。由于氣候箱不同的箱子控制對(duì)象變化比較大，這些通用的控制方法適應(yīng)性比較差，而且溫度和濕度的單獨(dú)控制，沒有考慮到它們的強(qiáng)耦合作用，控制的精度一般都無法令人滿意。模糊控制和模糊解耦的雙管齊下，既能提高控制精度，又可提高控制算法的魯棒性和自適應(yīng)能力。模糊控制和模糊解耦在人工氣候箱溫濕度精度的上調(diào)中起了非常重要的作用。
溫濕度控制是人工氣候箱系統(tǒng)的zui有利武器，溫濕度控制的同時(shí)，我們可以用溫濕度自記儀進(jìn)行測定，隨時(shí)了解人工氣候箱內(nèi)的溫度以及濕度變化。當(dāng)溫度低而加熱的時(shí)候，水分蒸發(fā)，氣候箱里面以前制冷或者除濕凝結(jié)的水分會(huì)蒸發(fā)而增加內(nèi)部的濕度;當(dāng)溫度高而制冷的時(shí)候又會(huì)使經(jīng)過制冷器的氣流濕度下降而使整個(gè)箱體的濕度下降;同樣當(dāng)濕度低而加濕的時(shí)候，外部的冷或者熱濕氣又會(huì)改變內(nèi)部的溫度，而濕度高除濕時(shí)又必然會(huì)導(dǎo)致溫度下降。所以溫度和濕度的控制是強(qiáng)耦合的。而且不同規(guī)格的箱體溫度和濕度的耦合程度是不一樣的。
另外有時(shí)候氣候箱要求溫濕度多段循環(huán)控制，前后兩段溫濕度是不一樣的，而氣候箱溫濕度控制的數(shù)學(xué)模型又表明它們具有教大的延遲滯后特性，要達(dá)到上升速度快、過渡時(shí)間短、且超調(diào)小的目的，一般的控制方法很難奏效。