隨著近幾年生命科學技術(shù)的飛速發(fā)展,涌現(xiàn)出大量的新式實驗室設備(包括多功能、智能進口實驗儀器),而很多實驗室依然使用的一些傳統(tǒng)儀器設備,已經(jīng)不能滿足高效的實驗需求,大量傳統(tǒng)的儀器設備現(xiàn)己沒有廠家生產(chǎn)和維修。

目前供應商魚龍混雜,有些廠家會過高地宣傳自己產(chǎn)品的性能指標,有時僅僅給出短期指標,或**優(yōu)指標,或沒有經(jīng)過長期驗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〔l]。`優(yōu)良的可靠性能使儀器設備在市場競爭中立于不敗之地。150江EC17025:1999中5.5明確規(guī)定了實驗室儀器設備的校準和質(zhì)量控制〔2,。體外培養(yǎng)技術(shù)己成為眾多科研工作的手段和基礎〔31〔41,并被多種學科所利用,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)箱便應運而生,其原理是應用人工的方法在培養(yǎng)箱內(nèi)造成微生物和細胞、細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。如今無論實驗室的規(guī)模大小或級別高低,恒溫恒濕系列的培養(yǎng)箱已成為實驗室的必需設備之一。其中溫濕度是**基本的環(huán)境指標,能夠快速達到穩(wěn)定精確目標值的培養(yǎng)箱,受到操作人員的青睞〔5,。而自動控制系統(tǒng)的性能指標主要也是穩(wěn)、快、準,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)風機就開始運行,循環(huán)風機使箱體內(nèi)的氣流不停的流動,使箱體中的氣流**終達到相同的溫度和濕度。但培養(yǎng)箱是一種非線性禍合滯后系統(tǒng),控制很容易超調(diào),且溫濕度超過設定值后很難降下來。培養(yǎng)箱溫濕度藕合模型簡圖如圖1一1所示。目前復雜非線性藕合及滯后系統(tǒng)完善有效控制策略的缺乏,導致這類系統(tǒng)的實時有效控制存在很大困難,常規(guī)的控制方法通常很難達到要求,無法為生命科學實驗提供穩(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*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,又有著大量的實際應用背景。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和借鑒作用。