我国是具有五千年历史的文化大国,也是文物大国,但由于文物保护技术较为落后,致使许多文物因保存不当而损坏。湿度是考量文物保存环境质量的基本参数之一,对文物保护的影响尤为明显,文物保存环境的湿度过高或过低都会造成文物变质及损坏。故本文的主要内容为设计一款集中式恒湿测控系统,以改善博物馆内文物保存的湿度环境。本文首先对比了几种工业上常用的加湿、除湿方式,并结合恒湿测控系统的使用场景,确定该系统将采用电热加湿及冷却除湿相结合的调湿策略。分析恒湿测控系统的气路、水路及冷媒流向,进而确定该系统的整体结构,并进一步对其送风装置、调湿装置、补水排水装置等子系统进行研究设计,使各个子系统自成一体的同时相互协调,实现恒湿测控系统集中式、一体化的设计理念。本文应用过程控制理论,通过MATLAB/Simulink软件针对恒湿测控系统进行建模分析,以仿真对比的结果为前提,验证微分先行PID控制对恒湿测控系统的滞后性质进行补偿的可行性。同时,为提高系统的控湿精度、降低系统维护成本,恒湿测控系统采用继电反馈自整定法实现PID控制参数自整定的功能。依靠以上两种控制方法,最终恒湿测控系统的湿度控制精度可达稳定在±3%RH以内,达到了博物馆文物保护调湿设备的湿度调控要求。恒湿测控系统力求达到精确、稳定的控制效果。本文介绍了恒湿测控系统的建立及应用,通过建模仿真及搭建实验平台进行测试,证明了恒湿测控系统能够有效调节文物保存微环境,且具备精密的湿度调控能力及极佳的稳定性,使应用于营造文物保存微环境的湿度调控技术达到了更高的水平。