隨著近幾年生命科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，涌現(xiàn)出大量的新式實(shí)驗(yàn)室設(shè)備(包括多功能、智能進(jìn)口實(shí)驗(yàn)儀器)，而很多實(shí)驗(yàn)室依然使用的一些傳統(tǒng)儀器設(shè)備，已經(jīng)不能滿足高效的實(shí)驗(yàn)需求，大量傳統(tǒng)的儀器設(shè)備現(xiàn)已沒有廠家生產(chǎn)和維修。
目前供應(yīng)商魚龍混雜，有些廠家會過高地宣傳自己產(chǎn)品的性能指標(biāo)，有時僅僅給出短期指標(biāo)，或最優(yōu)指標(biāo)，或沒有經(jīng)過長期驗(yàn)證就給出了很好的測量不確定度(表征測量結(jié)果的可信賴程度)，致使其置信水平較低n1。優(yōu)良的可靠性能使儀器設(shè)備在市場競爭中立于不敗之地。ISO／IEC 17025：1999中5.5明確規(guī)定了實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的校準(zhǔn)和質(zhì)量控制嘲。體外培養(yǎng)技術(shù)己成為眾多科研工作的手段和基礎(chǔ)口兒鍆，并被多種學(xué)科所利用，而體外培養(yǎng)需要一個盡量接近活體的生存環(huán)境，培養(yǎng)箱便應(yīng)運(yùn)而生，其原理是應(yīng)用人工的方法在培養(yǎng)箱內(nèi)造成微生物和細(xì)胞、細(xì)菌生長繁殖的人工環(huán)境，如控制一定的溫度、濕度、氣體濃度等。如今無論實(shí)驗(yàn)室的規(guī)模大小或級別高低，恒溫恒濕系列的培養(yǎng)箱已成為實(shí)驗(yàn)室的必需設(shè)備之一。其中溫濕度是最基本的環(huán)境指標(biāo)，能夠快速達(dá)到穩(wěn)定精確目標(biāo)值的培養(yǎng)箱，受到操作人員的青睞晦。而自動控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)主要也是穩(wěn)、快、準(zhǔn)，所以控制系統(tǒng)是培養(yǎng)箱的核心，其控制水平的高低直接關(guān)系培養(yǎng)箱性能的優(yōu)劣。
培養(yǎng)箱內(nèi)部氣流循環(huán)控制流程為：培養(yǎng)箱上電后，循環(huán)風(fēng)機(jī)就開始運(yùn)行，循環(huán)風(fēng)機(jī)使箱體內(nèi)的氣流不停的流動，使箱體中的氣流最終達(dá)到相同的溫度和濕度。但培養(yǎng)箱是一種非線性耦合滯后系統(tǒng)，控制很容易超調(diào)，且溫濕度超過設(shè)定值后很難降下來。培養(yǎng)箱溫濕度耦合模型簡圖如圖1.1所示。目前復(fù)雜非線性耦合及滯后系統(tǒng)完善有效控制策略的缺乏，導(dǎo)致這類系統(tǒng)的實(shí)時有效控制存在很大困難，常規(guī)的控制方法通常很難達(dá)到要求，無法為生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)提供穩(wěn)定可靠的環(huán)境條件。正在興起和發(fā)展的智能控制理論研究，為復(fù)雜非線性系統(tǒng)的控制開辟了一條新路，也為恒溫恒濕培養(yǎng)箱智能控制系統(tǒng)的研制提供了可靠有效的理論依據(jù)。智能控制領(lǐng)域中一個非常活躍而又碩果累累的分支是模糊控制，它既具有系統(tǒng)化的理論，又有著大量的實(shí)際應(yīng)用背景。但是，目前對于培養(yǎng)箱溫濕度的控制理論研究依然極為缺乏，雖然有文章提出了模糊控制的方法，但是沒有給出具體的說明，因而難以為對廣大科研工作者起到很好的指導(dǎo)和借鑒作用。
針對以上問題及現(xiàn)實(shí)，本課題以恒溫恒濕培養(yǎng)箱為研究對象，探討高品質(zhì)恒溫恒濕智能控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計方法，不僅具有很強(qiáng)的實(shí)用性，應(yīng)用前景廣闊，而且對實(shí)驗(yàn)室人員也有一定的參考價值。http://qftd.net
