微流控PCR温度控制算法设计

摘要

农产品产地环境中对于水源污染如含高致病菌(大肠杆菌等)的检测是保障农产品安全的关键环节。微流控PCR是一种新的流动扩增DNA技术,可实现微量致病菌定性及定量检测。微流控PCR检测设备中精准的温度循环控制对检测结果至关重要。本文在研究开发的微流控PCR检测仪基础上对温度循环控制算法进行了改进设计。设计了经典PID控制器,对控制算法进行改进,在此基础上研究模糊PID算法,并用matlab构建simulink仿真模型进行验证。仿真结果表明,PID算法的超调为8.5％,调整时间为3.4s,控制精度达到0.044℃;模糊PID超调1.45％,调整时间为1.94s,控制精度达到0.015℃。两种算法比系统原有控制精度0.1℃均有显著提高。模糊PID算法,克服了传统PID超调较大的缺陷,还大大缩短调整时间,可移植到实际检测设备中校验。