生化培养箱智能控制系统的设计

生化培养箱过程中，存在温、湿度变化耦合性强、设备性能易变的问题，本文提出
了一种基于解耦补偿的改进模糊控制设计方法，保证改进模糊算法计算的控制量相
互独立，实现对温度和湿度控制量解耦关系的学习，对控制量进行补偿。

生化培养箱是是生物、医学、环境保护、农林畜牧等行业的科研机构、大专院校、生产
单位或部门实验室的重要试验设备，广泛应用于恒温恒湿试验、培养试验、环境试验等。

然而长期以来，生化培养箱的温湿度控制存在严重耦合，研究生化培养箱的温、湿度控制算
法，提升控制精度，对相关领域的生产和科研具有重要意义。

目前国内外对生化培养箱的温湿度控制主要通过开关控制、单纯 PID 控制及模糊控制来
实现。然而开关控制效果非常粗糙，同时会造成设备的频繁启停， 降低设备使用寿命 ； PID
控制对于非线性时变、滞后较大的温湿度控制系统来说，鲁棒性不强 ；而单纯的模糊控制器
存在静差，控制精度不够高。同时大部分生化培养箱控制系统由于没有考虑系统温、湿度的
相互影响，加上生化培养箱模型的不确定性以及过程参数受环境影响变化大，导致对温、湿
度控制的精度不理想。

针对生化培养箱工作过程中温、湿度变化的耦合性强，以及传感器性能曲线受外界
干扰较大等问题，为更好满足生化培养过程对温、湿度指标的工艺要求，采用神经元对温湿
度控制进行解耦，同时采用变参数模糊控制，提升控制系统自调节能力，提高茶叶品质。

温差电偶不需要任何制冷剂，故无泄漏，对环境无污染，可连续工作。没有旋转
部件，不会产生回转效应。温差电偶没有滑动部件是一种固体片件，因而工作时无震动，

无噪声，无磨损、寿命长，安装容易，可靠性高。温差电偶尺寸小，重量轻，适合小容量、
小尺寸的特殊的制冷环境。它把人们生活中无意浪费的少量热能进行利用而获得电能供设备
使用。热电转换装置仅由制冷片和简单的电路构成，容易控制，调节方便，实用性强，寿命
长，可长期使用，性价比高。