针对传统自动售货机功能单一、实时性差难以满足生鲜食物、鲜花盆栽等商品存储环境的问题,通过结构优化方法与电气集成技术,设计了一种温湿度可调节、大空间的新型自动售货机,课题结合多传感反馈技术、温湿度耦合特性与参数优化算法,分析了系统扰动要素对柜机温湿度的影响规律、温湿度耦合系数与整机运营成本的映射关系,建立了柜机温湿度时滞非线性耦合模型和温湿度功率优化匹配模型,为自动售货机的后期发展奠定坚实的理论基础。本文的主要研究内容分为以下几点:(1)新型自动售货机整机优化设计针对传统自动售货机空间利用率低、产品展示面少等问题,基于人机交互原理,提出了一种新型的多功能自动售货机整机设计方案。首先,在现有的各种自动售货机结构基础上进行参数优化,设计了新型的多面展示柜以及创新的出货方式;其次,通过接入温湿度数据监控测量模块对自动售货机的环境参数进行实时监测采集;最后,结合交互系统与电气控制系统对自动售货机各功能部件实现实时监控管理,极大地增强了产品的实用性与适用性,提升整机综合性能。(2)新型自动售货机温湿度调控机理研究针对鲜花、盆栽等温湿度敏感性强、保鲜时间短等问题,基于焓湿图与热力学第一定律,建立新型自动售货机柜内空气热力学方程与温湿度耦合模型,分别研究单一维度特征变量(例如外界环境、设备负载、生鲜产品等扰动要素)对柜机输出特性的影响规律,分析自动售货机柜外环境变量、柜体导热系数、设备(空调、除湿器、加湿器)进风量、空调输出温度与柜内温湿度的映射关系,提出系统温湿度解耦方法以及多场域耦合自动售货机智能调控方法。(3)基于改进萤火虫算法的新型自动售货机温湿度调控策略针对普通自动售货机不具备温湿度控制结构单元,无法通过调节自动售货机温湿度实现物品的长时间保鲜,本文针对新型自动售货机温湿度强耦合、时滞非线性等因素影响柜机功率优化匹配的问题,提出一种采用变步长自适应萤火虫算法的温湿度优化配置策略。通过研究盆栽、鲜花的贮藏约束条件和温湿度耦合特性,分析温湿度耦合系数对自动售货机运营成本的影响规律,建立以单日用电成本最低为目标的柜机温湿度功率优化匹配模型,运用模糊控制算法与改进型萤火虫智能算法分别进行调控参数的补偿修正与目标函数的寻优求解。通过仿真验证所提新型自动售货机温湿度优化配置策略可以有效降低设备运行能耗,提高整机经济性。