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基于模糊控制的医用恒温恒湿系统的研究及应用

发表时间:2021-07-20  |  点击率:290

近年来,随着医疗水平的发展,对医用恒温恒湿设备的需求量不断增加。医用恒温恒湿设备在医疗研究中,应用广泛。而二氧化碳培养箱就是其中典型的一中。

水套式二氧化碳培养箱是一种能使细胞在人工环境正常生长的科学实验装置。它广泛应用于医学、免疫学、遗传学、微生物、农业科学、药物学的研究和生产,已成为上述领域实验室使用的常规仪器之一,其中又以医疗单位使用最为普遍。


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过去,水套式二氧化碳培养箱在医疗单位中主要用于一部份条件较好的大医院和医学研究机构,随着我国经济水平的快速提高,以及实际需求的增加,二氧化碳培养箱得到越来越广泛的应用。随着医疗水平的发展,对恒温恒湿培养箱的要求更高,对其实现的功能也有更多的要求。 癌细胞实验发展的方法研究,一直是医疗研究的重点领域,包括癌细胞培养和癌细胞活体培育等不同的研究方法,而在一些特殊的癌细胞的培养培育研究中,对实验所需的培养箱提出了温湿度控制和全二氧化碳环境等的一些特殊要求。 本文主要根据实际课题的需要,以及对恒温恒湿控制的要求,结合国内外的发展现状,设计了一种全二氧化碳恒温恒湿培养装置,设计了模糊控制的优化控制方法,并通过仿真研究和样机实验,对装置的实际工作温湿度控制效果进行验证。


首先,针对癌细胞培养的实际要求,设计了结合二氧化碳气腹机搭建的全二氧化碳培养培育的实验所需环境,设计了一种结合气腹机的全二氧化碳温湿度培养箱的实现方法。 其次,根据全水套式二氧化碳培养箱温湿度控制的要求,对具体的硬件和软件实现进行了设计。在研究了模糊控制方法后,选择了合适的控制方法,根据实际实验经验制作了模糊控制规则表,并利用控制模型对温湿度控制系统进行了仿真研究。 最后,在满足实际项目要求的前提下,设计制作了培养箱的试验样机。对实际控制效果进行验证,并就实验的结果与仿真结果进行了分析研究。

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