目前使用的恒溫恒濕系列培養(yǎng)箱主要分為三種:直接電熱式培養(yǎng)箱、生化培養(yǎng)箱和二氧化碳培養(yǎng)箱。其發(fā)展經(jīng)歷了從指針式到數(shù)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(shù)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(fā)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(guī)模大小或級別高低,使用的恒溫J恒濕培養(yǎng)箱大多數(shù)都是從西方G家引進(jìn)的,價格自然比較昂貴。隨著生物技術(shù)已成為我G高技術(shù)戰(zhàn)略*域中的發(fā)展重點之一,我G也開始**研究生產(chǎn)培養(yǎng)箱。如圖1一2(a)偽)所示。
雖然G產(chǎn)培養(yǎng)箱價格便宜,甚**只有進(jìn)口設(shè)備一半左右,但大多數(shù)實驗室仍然熱衷于進(jìn)口的培養(yǎng)箱,主要是因為G產(chǎn)貨目前在溫度、濕度等指標(biāo)的控制精度、穩(wěn)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(jìn)行,不惜花費巨資去購置進(jìn)口貨,更有甚者干脆只使用進(jìn)口產(chǎn)品。雖然進(jìn)口產(chǎn)品質(zhì)量上比較有保障,但價格昂貴,而且售后服務(wù)不是很方便。我G目前培養(yǎng)箱的生產(chǎn)尚處于初級階段,從為滿足生物技術(shù)*域發(fā)展的需求來講,還有很大差距,而今后醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)方面都是有待大力扶持振興的薄弱方面。因此,培養(yǎng)箱是很富有潛在市場的一個產(chǎn)品。我G實驗設(shè)備墮需更新?lián)Q代,高質(zhì)量、高水平的G產(chǎn)培養(yǎng)箱將替代進(jìn)口產(chǎn)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(guān)控制和Pm控制〔71〔8]。常規(guī)PD算法是過程控制中應(yīng)用**為廣泛的一種基本控制規(guī)律,具有穩(wěn)定性高、魯棒性好等優(yōu)點,但其對時變非線性系統(tǒng)來說控制就難以達(dá)到很好的效果。而模糊控制不用建立數(shù)學(xué)模型,根據(jù)實際系統(tǒng)的輸入輸出的結(jié)果數(shù)據(jù),參考現(xiàn)場操作人員的運(yùn)行經(jīng)驗,就可對系統(tǒng)進(jìn)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(guān)鍵是要有一個完善的控制規(guī)則。但由于模糊規(guī)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(shù)以及隨機(jī)干擾嚴(yán)重的復(fù)雜控制對象或過程,人們往往難以總結(jié)完整的經(jīng)驗或認(rèn)識比較貧乏,這使得單一的模糊控制有時很粗糙,難以適應(yīng)不同的運(yùn)行狀態(tài),控制效果也受到影響。常規(guī)模糊控制存在兩個主要問題:穩(wěn)態(tài)控制精度的改進(jìn)和智能水平與適應(yīng)能力的提高。實際工程應(yīng)用中,往往是在模糊推理或模糊控制的思想的基礎(chǔ)上,結(jié)合其它相對成熟的控制方法或理論,使其各自的優(yōu)點得到充分發(fā)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(guī)則和語言,再加上在微處理器和計算機(jī)中模糊化技術(shù)能很方便的實現(xiàn),所以這種結(jié)合能獲得良好的效果,并展現(xiàn)出強(qiáng)大的生命力〔`0]。對模糊控制的改進(jìn)方法大致分為自適應(yīng)和自學(xué)習(xí)模糊控制、模糊復(fù)合控制以及模糊控制與智能化方法結(jié)合等三個方面。
