基于模糊控制的醫(yī)用恒溫恒濕系統(tǒng)的研究及應(yīng)用

近年來(lái)，隨著醫(yī)療水平的發(fā)展，對(duì)醫(yī)用恒溫恒濕設(shè)備的需求量不斷增加。醫(yī)用恒溫恒濕設(shè)備在醫(yī)療研究中，應(yīng)用廣泛。而二氧化碳培養(yǎng)箱就是其中典型的一中。

水套式二氧化碳培養(yǎng)箱是一種能使細(xì)胞在人工環(huán)境正常生長(zhǎng)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。它廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、免疫學(xué)、遺傳學(xué)、微生物、農(nóng)業(yè)科學(xué)、藥物學(xué)的研究和生產(chǎn)，已成為上述領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)室使用的常規(guī)儀器之一，其中又以醫(yī)療單位使用最為普遍。

過(guò)去，水套式二氧化碳培養(yǎng)箱在醫(yī)療單位中主要用于一部份條件較好的大醫(yī)院和醫(yī)學(xué)研究機(jī)構(gòu)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的快速提高，以及實(shí)際需求的增加，二氧化碳培養(yǎng)箱得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。隨著醫(yī)療水平的發(fā)展，對(duì)恒溫恒濕培養(yǎng)箱的要求更高，對(duì)其實(shí)現(xiàn)的功能也有更多的要求。 癌細(xì)胞實(shí)驗(yàn)發(fā)展的方法研究，一直是醫(yī)療研究的重點(diǎn)領(lǐng)域，包括癌細(xì)胞培養(yǎng)和癌細(xì)胞活體培育等不同的研究方法，而在一些特殊的癌細(xì)胞的培養(yǎng)培育研究中，對(duì)實(shí)驗(yàn)所需的培養(yǎng)箱提出了溫濕度控制和全二氧化碳環(huán)境等的一些特殊要求。 本文主要根據(jù)實(shí)際課題的需要，以及對(duì)恒溫恒濕控制的要求，結(jié)合國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)了一種全二氧化碳恒溫恒濕培養(yǎng)裝置，設(shè)計(jì)了模糊控制的優(yōu)化控制方法，并通過(guò)仿真研究和樣機(jī)實(shí)驗(yàn)，對(duì)裝置的實(shí)際工作溫濕度控制效果進(jìn)行驗(yàn)證。

首先，針對(duì)癌細(xì)胞培養(yǎng)的實(shí)際要求，設(shè)計(jì)了結(jié)合二氧化碳?xì)飧箼C(jī)搭建的全二氧化碳培養(yǎng)培育的實(shí)驗(yàn)所需環(huán)境，設(shè)計(jì)了一種結(jié)合氣腹機(jī)的全二氧化碳溫濕度培養(yǎng)箱的實(shí)現(xiàn)方法。 其次，根據(jù)全水套式二氧化碳培養(yǎng)箱溫濕度控制的要求，對(duì)具體的硬件和軟件實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。在研究了模糊控制方法后，選擇了合適的控制方法，根據(jù)實(shí)際實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)制作了模糊控制規(guī)則表，并利用控制模型對(duì)溫濕度控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真研究。 最后，在滿足實(shí)際項(xiàng)目要求的前提下，設(shè)計(jì)制作了培養(yǎng)箱的試驗(yàn)樣機(jī)。對(duì)實(shí)際控制效果進(jìn)行驗(yàn)證，并就實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與仿真結(jié)果進(jìn)行了分析研究。