随着自动化技术的进步,小型全自动生化分析仪正在向着更智能、更快速、更精确、更低成本、更高兼容性的方向发展。温育系统作为小型全自动生化分析仪的关键组成构件,通过技术上的改进对其实现高精度、高可靠性的温度控制,对提高生化分析仪的精密度、精度、准确性、可靠性和自动化程度具有重要意义。本课题的研究的主要目的是在基于模块化生化分析仪的基础上,通过提高生化分析仪反应过程中温度的控制效果、控制精度、稳定性、可靠性和抗干扰能力,保证生化反应在理想的温度下反应,得到更为理想的检测结果,进而提升设备整体检测的准确性,提高国产生化分析仪的整体质量,减少国外厂商的技术垄断,缩小与国外产品的差距,提升国产生化分析仪的竞争力。本课题的主要研究对象是全自动生化分析仪的温育系统,是包含了系统的机械结构、硬件电路和控制算法等的机电一体化系统。通过对该系统的深入研究,整体规划,本文主要对以下内容做了具体的研究:(1)根据生化分析仪的整体结构和对温育系统的紧凑性和双稳态温度的要求,设计了一种可以完成双稳态温度的的结构,该结构通过行程规划,实现对试剂条的双稳态温度的切换控制,并对结构进行仿真热分析,保证了温度场的空间一致性。(2)采用模块化的设计方法,对小型便携式生化分析仪的温育控制系统的硬件电路进行了设计,包括控制芯片的选型,测温电路、加热电路、驱动电路、电源电路等电路的设计,为实现高精度的温度控制提供硬件基础。(3)通过对实际加热系统的物理模型分析,确定了系统的理想化模型,设计了控制算法,并通过仿真进行改进算法参数设计,使控制系统具有更好的鲁棒性。将基于在线系统辨识的Smith预估控制器的改进算法应用于温育系统的温度控制系统中。(4)对现有算法进行改进。通过基于BP神经网络自抗扰控制方法来实现温度控制更好的环境适应性,为温控系统控制在应对干扰时提供一些可供参考的思路。