在分析领域中,气相色谱仪是一种非常重要的分析仪器。它具有对混合物质进行定性、定量分析的性能,而且可以分离复杂混合物。这两方面突出性能使其在分析仪器领域中得到广泛的应用。随着技术的不断革新,除去化学部分的影响因素,我国的气相色谱仪控制系统性能还落后于国外同类先进气相色谱仪。故研究和开发高精度的气相色谱仪控制系统对于缩小国内外气相色谱仪技术差距具有重要的意义。本文研究了气相色谱仪的工作原理,针对气相色谱仪对国内外主要的研发机构和生产厂家做了调查,并作了气相色谱仪性能对比研究。从控制系统的角度出发,温度控制精度是影响国内外气相色谱仪技术差距的主要因素。温度控制的精度直接影响气相色谱仪的性能,并且它是气相色谱仪重要的工作条件之一,贯穿在气相色谱仪分析的整个过程。所以设计一款能够满足较高性能的气相色谱仪的应用要求、且具有高可靠性的控制系统是缩小国内外气相色谱仪性能差距的较好途径。针对气相色谱仪精确控制系统的技术要求,采用模块化思路将气相色谱仪控制系统分为多个子模块(电源模块、主控模块、温度控制模块、各检测器模块以及流量压力控制模块等),并完成了最终设计和开发。由于柱温箱的温度在气相色谱仪工作过程中起着至关重要的作用,因此针对柱温箱的模型建立了切换时滞系统。在此基础上,提出了定理和推论,给出了使柱温箱温度稳定的LMI条件。并且应用matlab软件进行了仿真,仿真结果证明了定理及推论的正确性和可行性。为了提高温度控制模块的控制精度,采用切换时滞控制策略。通过分析与普通PID控制方法的对比实验结果,认为该控制策略块可以有效提高了温度模块的控制性能,并且满足气相色谱仪的温度控制要求。对基于切换时滞控制策略的气相色谱仪温度控制系统进行了梯度升温和直线式升温两种升温方式的测试,并得到了相应的温度曲线,从而详细分析了两种程序升温测试结果,发现各项性能指标均符合技术要求的标准,达到了本文预期效果。