Cũng nh− các đối t−ợng khác, đối t−ợng điều khiển VKH có thể đ−ợc mô hình hoá theo hai ph−ơng pháp:
Ph−ơng pháp thứ nhất: Xây dựng mô hình đối t−ợng bằng cách giải tích, dựa trên các ph−ơng trình toán - lý biểu diễn các quá trình xảy ra trong đối t−ợng. Đối với đối t−ợng điều khiển vi khí hậu các ph−ơng trình này đ−ợc viết trên cơ sở các quá trình trao đổi nhiệt và trao đổi chất, cân bằng năng l−ợng, vật chất diễn ra trong không gian cần xử lý vi khí hậu và ở các thiết bị trao đổi nhiệt...
Ph−ơng pháp này phức tạp ở chỗ trong quá trình quá độ, (đặc biệt xảy ra trong các lớp kết cấu t−ờng biên không gian, trong các thiết bị trao đổi nhiệt) quá trình trao đổi nhiệt, trao đổi các chất th−ờng biểu diễn bằng ph−ơng trình vi phân phi tuyến có chứa dạo hàm riêng, phụ thuộc vào điều kiện biên. Vì vậy bằng ph−ơng pháp giải thích chúng ta khó có thể xây dựng đ−ợc hệ ph−ơng trình trạng thái tuyến tính cho đối t−ợng VKH.
Ph−ơng pháp thứ hai: Xây dựng mô hình đối t−ợng trên cơ sở nhận dạng các đặc tính thí nghiệm thu đ−ợc theo t−ơng quan "vào ra". Trong ph−ơng pháp này chúng ta coi đối t−ợng nh− "hộp đen", ứng với mỗi tác động đầu vào theo quy luật xác định (ví dụ xung bậc thang theo kênh điều khiển) chúng ta sẽ có đặc tính thời gian của tín hiệu ra (đáp ứng đầu ra). Nhận dạng tín hiệu đáp ứng đầu ra bằng công cụ quy hoạch phi tuyến chúng ta có thể thu đ−ợc mô hình tuyến tính xấp xỉ đối t−ợng, ứng với tác động của đầu vào. Lặp đi lặp lại các thí nghiệm này với biên độ tín hiệu khác nhau, và trong các điều kiện biên khác nhau, chúng ta sẽ đ−ợc một họ các đ−ờng cong xấp xỉ tuyến tính. Sử dụng ph−ơng pháp xây dựng đối t−ợng bất định chúng ta sẽ xây dựng
đ−ợc một mô hình đối t−ợng t−ơng đối chính xác trên miền cần điều khiển. Ph−ơng pháp này có −u điểm là có thể xác định đ−ợc mô hình đối t−ợng khá chính xác mà không cần quan tâm tới các mối liên hệ bên trong của đối t−ợng, hơn nữa nó khắc phục đ−ợc nh−ợc điểm của ph−ơng pháp giải tích dẫn tới các hệ ph−ơng trình vi phân phi tuyến chứa đạo hàm riêng và phụ thuộc vào điều kiện biên, là các hệ không thể giải đ−ợc bằng giải tích, chỉ có thể giải bằng ph−ơng số gần đúng tức là không thể cho mô hình đối t−ợng d−ới dạng công thức t−ờng minh đ−ợc .
Để thấy rõ hơn về các ph−ơng pháp này d−ới đây chúng ta sẽ lần l−ợt xem xét các ph−ơng pháp một cách cụ thể.