生化培養箱智能控制系統的設計

生化培養箱過程中，存在溫、濕度變化耦合性強、設備性能易變的問題，本文提出
了一種基于解耦補償的改進模糊控制設計方法，保證改進模糊算法計算的控制量相
互獨立，實現對溫度和濕度控制量解耦關系的學習，對控制量進行補償。

生化培養箱是是生物、醫學、環境保護、農林畜牧等行業的科研機構、大專院校、生產
單位或部門實驗室的重要試驗設備，廣泛應用于恒溫恒濕試驗、培養試驗、環境試驗等。

然而長期以來，生化培養箱的溫濕度控制存在嚴重耦合，研究生化培養箱的溫、濕度控制算
法，提升控制精度，對相關領域的生產和科研具有重要意義。

目前國內外對生化培養箱的溫濕度控制主要通過開關控制、單純 PID 控制及模糊控制來
實現。然而開關控制效果非常粗糙，同時會造成設備的頻繁啟停， 降低設備使用壽命 ； PID
控制對于非線性時變、滯后較大的溫濕度控制系統來說，魯棒性不強 ；而單純的模糊控制器
存在靜差，控制精度不夠高。同時大部分生化培養箱控制系統由于沒有考慮系統溫、濕度的
相互影響，加上生化培養箱模型的不確定性以及過程參數受環境影響變化大，導致對溫、濕
度控制的精度不理想。

針對生化培養箱工作過程中溫、濕度變化的耦合性強，以及傳感器性能曲線受外界
干擾較大等問題，為更好滿足生化培養過程對溫、濕度指標的工藝要求，采用神經元對溫濕
度控制進行解耦，同時采用變參數模糊控制，提升控制系統自調節能力，提高茶葉品質。

溫差電偶不需要任何制冷劑，故無泄漏，對環境無污染，可連續工作。沒有旋轉
部件，不會產生回轉效應。溫差電偶沒有滑動部件是一種固體片件，因而工作時無震動，

無噪聲，無磨損、壽命長，安裝容易，可靠性高。溫差電偶尺寸小，重量輕，適合小容量、
小尺寸的特殊的制冷環境。它把人們生活中無意浪費的少量熱能進行利用而獲得電能供設備
使用。熱電轉換裝置僅由制冷片和簡單的電路構成，容易控制，調節方便，實用性強，壽命
長，可長期使用，性價比高。