便携式恒温培养箱已经成为现代医学、医药、生化、农业、食品及工矿等行业实验室中的重要实验设备。然而,目前很多便携式恒温培养箱控制系统还是采用传统的模拟控制的方法,这种控制方法的控制速度慢,控制超调大,精度不够高,只能应用于对精度要求不高的场合。另外,普遍采用PID控制算法,由于温度信号具延迟滞后性、模型不确定性等特点,PID控制效果难以达到改善系统的动静态特性和提高精度的控制目标。因此,急需设计出一种能够改善系统控制要求的新型温控装置,为便携式恒温培养箱的发展提供技术方案。完成的主要工作如下：1.在了解了便携式恒温培养箱温控系统的基础上,对该温控系统的整体方案进行分析,并简化控制模型,得出了控制系统的传递函数。2.针对温控对象的不确定性和难以控制的特点,对系统的控制算法进行研究。在研究了普通PID控制算法和模糊控制算法的基础上,详细研究了自适应模糊PID控制器的设计原理。并通过SIMULINK软件对控制器进行了辅助设计和仿真,设计出了自适应模糊PID控制器,实现了PID参数的在线自整定。3.对该温控系统进行了硬件和软件设计。硬件包括：DSP主控板、传感器模块、继电器模块、TEC模块、液晶显示模块、按键板、散热模块和电源。软件包括：针对温控的时变非线性和精度低的缺点,所提出的自适应模糊PID算法；基于TMS320LF2407A为平台的温度检测、读取、显示及RS232连接上位机等程序；并给出了系统各部分的电路设计原理图及相应的设计程序。4.搭建了实验平台,对所设计的控制器硬件系统和软件系统进行实验研究。实验结果表明它可大幅度改善系统的动静态特征,并提高了控制精度和系统响应速度。 更多