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根据机舱消防模拟训练环境控制的需要，提出了基于AT89C51微处理器的控制系统硬件电路设计方案。系统采用经过参数优化的PID控制器，检测模块，驱动控制模块组成的闭环回路实现对模拟训练中消防环境（烟雾，温度）的实时控制和调节。通过MATLAB建模与仿真，表明引入基于NCD与优化函数结合的非线性PID控制实现了PID参数的优化整定．明显改善了系统的动态性能。