PCR仪的温度模糊控制系统设计

摘要

酶链聚合反应仪(PCR仪)作为PCR技术的关键仪器,其工作温度需要在94-55-72-94℃之间循环变化.通过对PCR仪的温度控制模型进行分析,研究了实际的反馈量与目标量之间的关系.并在此基础上对PCR仪的温度控制环节进行了解析,对反馈的基座温度重新设定了控制目标.利用新的控制目标和温度模型,基于模糊控制算法设计了PCR仪的温度控制方案.同时,在模糊控制算法中引入了自整定参数,该参数可根据控制效果进行自适应调整,以提高控制算法的适应能力.根据所设计的控制算法,搭建了simulink仿真模型和实验平台进行了实验和评估.仿真结果表明,结合设计的基座目标温度,利用模糊控制能够有效减弱甚至消除PCR仪温度控制中的大滞后特性的影响.实验结果证明通过加入的自整定参数,控制算法的适应能力得到了提高.