智能动物医疗监护设备主要针对于动物的康复和治疗,给病弱和病危的动物提供一个适宜的监护和恢复环境。设备主要是由相对封闭的监护仓、传感器和控制器等组成。动物在监护仓中将会获得可以设定的适宜的温度、湿度和氧气浓度,同时设备将会提供灯光照明、断电保护和故障告警等功能。设备在研发过程中的重点和难点在于监护仓的温湿度控制,一方面是需要控制温湿度达到设定目标值,另一方面是控制目标达到后,需要维持恒温恒湿的状态。温湿度的控制属于多输入多输出(MIMO)系统,具有非线性、大迟滞和强耦合的特点,控制起来十分复杂且具有挑战性。本文首先深入分析设备的物理结构和系统组成,在掌握各种可能对温度和湿度造成影响的因素后,根据热力学第一定律列写能量守恒方程,建立了温度模型,根据空气中水蒸气的质量变化列写水蒸气质量守恒方程,建立了湿度模型。并在建立的温湿度模型的基础上,使用Matlab的Simulink组件搭建仿真实验环境,验证了所建立的温湿度模型的合理性和准确性。其次在已经建立的温湿度模型的基础上,研究分散式神经网络前馈补偿解耦方法。利用神经网络拟合非线性函数的能力去拟合温度和湿度控制通道之间的耦合作用,再参考了前馈补偿解耦方法的结构,提出分散式的神经网络前馈补偿的连接方案,使得神经网络的训练变得简单且易于实现。最后利用Simulink进行仿真实验,仿真实验的结果证明了分散式神经网络前馈补偿解耦方法准确性和有效性。然后在已经解耦的温湿度控制模型的基础上,针对PID控制算法对复杂模型控制效果不太理想的缺点,使用模糊控制对PID控制进行参数优化,实现了PID控制的参数在线自整定。最后使用已经解耦的温湿度模型进行控制对比的仿真实验,实验结果表明,使用经过模糊控制优化的PID算法的控制效果更优,系统响应更快。最后在工程实现上,设备将AVR单片机作为控制核心,围绕核心控制器设计了相关的硬件电路。针对设备需要实现的功能,分别设计了电源模块给设备提供电源,串行通信模块和人机界面交互,控制输出模块实现对控制信号输出,传感器采集模块去获取各类传感器的信息。在程序设计上基于已经实现的硬件电路,设计并实现了各个子模块的功能,并将子模块按照一定流程进行组合,完成了单片机程序的设计开发工作。最后针对人机界面的设计与实现工作进行了详细说明,完成了整个智能动物医疗监护设备的开发研制任务。