وابستگی شدید پارامترهای زیستی به یکدیگر و کنترل شرایط بقاء و رشد گونه بیولوژیکی، کنترل این فرایندها را با چالش هایی روبه رو ساخته که به منظور حل آن ها از انواع سیستم های کشت بسته استفاده می شود. پژوهش حاضر شامل شبیه سازی عددی یک فتوبیوراکتور صفحه¬ای عمودی است که توسط نرم افزار MATLAB صورت گرفته است. فتوبیوراکتورها سیستم های کشت بیولوژیکی هستند که توانایی تولید توده زیستی از میکروجلبک ها را به عنوان خوراک دام، آبزی پروری و مکمل های غذایی داشته و می توانند هم زمان با تولید توده زیستی، در تصفیه بیولوژیکی به منظور حذف دی اکسید کربن، فلزات سنگین، مواد آلی و پاتوژن ها از پساب مورد استفاده قرار گیرند. این سیستم ها در تسهیل کنترل شرایط بقا و رشد گونه زیستی نقش بسزایی دارند. در این پژوهش سه کنترلر با هدف کنترل شدت نور، غلظت دی اکسید کربن و غلظت توده زیستی طراحی شده و تاثیر هر یک از آن ها در عملکرد فتوبیوراکتور مورد بررسی قرار گرفت. شرایط عملیاتی در تمامی مراحل یکسان در نظر گرفته شده و تنها تغییر در سیستم، مربوط به مقدار مقرر و پارامتر های کنترلر بوده که به روش تاگوچی و با استفاده از نرم افزار Qualitek-4 تنظیم شده است. عملکرد سیستم در حذف دی اکسید کربن، مواد آلاینده و تولید توده زیستی در فتوبیوراکتور با ترسیم نمودار هایی مورد بررسی قرار گرفت. به منظور اعتبار سنجی داده ها، قدر مطلق خطای هر یک از کنترلر ها نیز محاسبه شد. بررسی ها نشان داد کنترلر دی اکسید کربن نسبت به کنترلر های شدت نور و غلظت توده زیستی در شرایط عملیاتی یکسان در مدت زمان کوتاه تری به پاسخ می رسد.