目前使用的恒溫恒濕系列培養箱主要分為三種:直接電熱式培養箱、生化培養箱和二氧化碳培養箱。其發展經歷了從指針式到數字式顯示再到如今的觸摸液晶屏顯示;從模擬控制到如今的數字控制;從士1℃提高到0.1℃甚**更高的控制精度;從小到大的箱體體積,甚**發展到幾百立方米大的步入式恒溫恒濕實驗室。八十年代以前,我G實驗室無論規模大小或級別高低,使用的恒溫J恒濕培養箱大多數都是從西方G家引進的,價格自然比較昂貴。隨著生物技術已成為我G高技術戰略*域中的發展重點之一,我G也開始**研究生產培養箱。如圖1一2(a)偽)所示。
雖然G產培養箱價格便宜,甚**只有進口設備一半左右,但大多數實驗室仍然熱衷于進口的培養箱,主要是因為G產貨目前在溫度、濕度等指標的控制精度、穩定性、可靠性等方面滿足不了用戶的使用要求,尤其是一些科研單位為了科研工作正常進行,不惜花費巨資去購置進口貨,更有甚者干脆只使用進口產品。雖然進口產品質量上比較有保障,但價格昂貴,而且售后服務不是很方便。我G目前培養箱的生產尚處于初級階段,從為滿足生物技術*域發展的需求來講,還有很大差距,而今后醫藥、農業方面都是有待大力扶持振興的薄弱方面。因此,培養箱是很富有潛在市場的一個產品。我G實驗設備墮需更新換代,高質量、高水平的G產培養箱將替代進口產品〔6〕。
普通的恒溫恒濕裝置中所使用的控制算法一般為開關控制和Pm控制〔71〔8]。常規PD算法是過程控制中應用**為廣泛的一種基本控制規律,具有穩定性高、魯棒性好等優點,但其對時變非線性系統來說控制就難以達到很好的效果。而模糊控制不用建立數學模型,根據實際系統的輸入輸出的結果數據,參考現場操作人員的運行經驗,就可對系統進行實時控制。模糊控制實際上是一種非線性控制,從屬于智能控制的范疇〔們。模糊控制能獲得良好控制效果的關鍵是要有一個完善的控制規則。但由于模糊規則是人們對受控對象或過程模糊信息的歸納,對高階、大時滯、非線性、時變參數以及隨機干擾嚴重的復雜控制對象或過程,人們往往難以總結完整的經驗或認識比較貧乏,這使得單一的模糊控制有時很粗糙,難以適應不同的運行狀態,控制效果也受到影響。常規模糊控制存在兩個主要問題:穩態控制精度的改進和智能水平與適應能力的提高。實際工程應用中,往往是在模糊推理或模糊控制的思想的基礎上,結合其它相對成熟的控制方法或理論,使其各自的優點得到充分發揮,從而獲得理想的控制效果。由于人們能很容易廣泛接受模糊規則和語言,再加上在微處理器和計算機中模糊化技術能很方便的實現,所以這種結合能獲得良好的效果,并展現出強大的生命力〔`0]。對模糊控制的改進方法大致分為自適應和自學習模糊控制、模糊復合控制以及模糊控制與智能化方法結合等三個方面。
