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基于模糊控制的醫(yī)用恒溫恒濕系統(tǒng)的研究及應(yīng)用

更新時間:2021-07-20  |  點擊率:1728

近年來,隨著醫(yī)療水平的發(fā)展,對醫(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)境正常生長的科學(xué)實驗裝置。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)嶒炇沂褂玫某R?guī)儀器之一,其中又以醫(yī)療單位使用最為普遍。


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過去,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)研究機構(gòu),隨著我國經(jīng)濟水平的快速提高,以及實際需求的增加,二氧化碳培養(yǎng)箱得到越來越廣泛的應(yīng)用。隨著醫(yī)療水平的發(fā)展,對恒溫恒濕培養(yǎng)箱的要求更高,對其實現(xiàn)的功能也有更多的要求。 癌細(xì)胞實驗發(fā)展的方法研究,一直是醫(yī)療研究的重點領(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,對實驗所需的培養(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)實際課題的需要,以及對恒溫恒濕控制的要求,結(jié)合國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀,設(shè)計了一種全二氧化碳恒溫恒濕培養(yǎng)裝置,設(shè)計了模糊控制的優(yōu)化控制方法,并通過仿真研究和樣機實驗,對裝置的實際工作溫濕度控制效果進(jìn)行驗證。


首先,針對癌細(xì)胞培養(yǎng)的實際要求,設(shè)計了結(jié)合二氧化碳?xì)飧箼C搭建的全二氧化碳培養(yǎng)培育的實驗所需環(huán)境,設(shè)計了一種結(jié)合氣腹機的全二氧化碳溫濕度培養(yǎng)箱的實現(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,對具體的硬件和軟件實現(xiàn)進(jìn)行了設(shè)計。在研究了模糊控制方法后,選擇了合適的控制方法,根據(jù)實際實驗經(jīng)驗制作了模糊控制規(guī)則表,并利用控制模型對溫濕度控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真研究。 最后,在滿足實際項目要求的前提下,設(shè)計制作了培養(yǎng)箱的試驗樣機。對實際控制效果進(jìn)行驗證,并就實驗的結(jié)果與仿真結(jié)果進(jìn)行了分析研究。

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