本文(wén)根据培养箱的國(guó)内外发展现状和恒温恒湿智能(néng)控制系统的研究现状，针对培养箱的自身特性，研制一套高精度、稳定可(kě)靠的智能(néng)控制系统，以提高培养箱的性能(néng)，主要阐述了恒温恒湿培养箱的智能(néng)控制系统的硬件和软件设计，核心任務(wù)是恒温恒湿箱的温湿度控制系统的算法研究与设计。

在硬件设计中，首先设计控制系统的整體(tǐ)架构，然后根据控制精度和实际需要，对温度控制系统和湿度控制系统的各模块分(fēn)别进行器件选型及電(diàn)路设计，主要由六个模块组成：传感器检测部分(fēn)、控制部分(fēn)、被控对象、人机交互系统、单片机和電(diàn)源。其功能(néng)主要包括按键、显示、声光报警、恒温控制、恒湿控制和数据存储下载。市電(diàn)為(wèi)控制系统的主要供電(diàn)方式。為(wèi)提高恒温恒湿培养箱的可(kě)靠性和实用(yòng)性，本课题提出一种配备后备電(diàn)源的硬件方案，由镍氢充電(diàn)電(diàn)池串联组成，保障由传感器、单片机、液晶、蜂鸣器等器件组成的监测電(diàn)路的工作，主電(diàn)源供電(diàn)时充電(diàn)，断電(diàn)后可(kě)连续工作约24小(xiǎo)时。

在软件设计中，主要实现采样、显示、定时、中断、控制、数据存储通信等基本功能(néng)。其中控制功能(néng)优劣直接决定了培养箱的品质。本文(wén)依据实际工程背景，首先对智能(néng)控制算法研究，选择模糊控制為(wèi)基本控制算法，并借助Matlab设计实现，在Simulink仿真环境中设计仿真系统逼近实际系统的调控，然后结合实践提出一种在線(xiàn)插值算法对单一模糊控制的稳态过程优化，可(kě)满足实验室的基本需求。在此基础上，结合PID，设计線(xiàn)性插值模糊PID算法，兼顾了模糊控制和PID控制的优点，动态和稳态效果均理(lǐ)想，大大提高了控制效果，具有(yǒu)很(hěn)好的实用(yòng)价值。通过对不同控制策略的实验对比研究和数据分(fēn)析，本系统能(néng)够实现无超调，调节时间短，稳态误差小(xiǎo)的控制效果。通过本课题的设计和实验表明，该控制系统方案合理(lǐ)，可(kě)靠性高，实用(yòng)性强，调试方便，完全满足实验室恒温恒湿培养箱的需求，有(yǒu)利于节约成本、提高热效率、降低能(néng)耗和改善实验条件，且安装使用(yòng)方便，适合在生物(wù)医學(xué)实验室使用(yòng)和推广。http://www.zhenghangsy.net