嵌入式智能杂交生物仪的优化控制

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1、分类号：学校代码：10079密级华北电力大学硕士学位论文题目：嵌入式智能杂交生物仪的优化控制英文题目：OptimizalionCornrolofEmbcddedIntelligentHybridizationOven研究生姓名：赵琦专业：系统．埘翌研究方向：生产过程最优化理论与方法导师姓名：林永君职称：教授2005年12月25日华北电力人学硕十学倪论文摘要摘要本论文针对目的生物杂交实验过程中还不能实现全自动化的现状，设计了基于智能控制技术和嵌入式操作系统的智能杂交实验仪。在实验温度控制上，详细分析了多种控制方案的优缺点，在改进前

2、人的控制算法基础上选取了改进的分阶段预补偿PID控制技术，实现了温度的精确控制：从整个系统的需求出发，采用了比单片机更稳定的Linux操作系统，通过网络使得多人多机能够参与到实验中，更好的完成了杂交实验，实现了全系统的优化：在软件开发时选用了基于ARM9的Linux操作系统作为实时内核和下位机软件开发环境，极大地方便了系统的扩展和维护。关键词：智能控制，Linux操作系统，自动杂交实验仪ABSTRACTThispaperaimedatthecurrentstatusofbiologymanualexperimentanddesi

3、gnedanintelligentinstrumentbasedonadvancedcontrolstrategyandtheembeddedoperationsystem．Onthecontrolstrategyofliquidtemperature，devolepingprecompensationPIDstrategywasadoptedbasedonthepreviousworks．Consideringthewholesystem，weadaptLinuxOSthatissteadythantheMCU．Itcanco

4、mpletetheexperimentbymanypeopleandmanyPCthroughthenet．ThesystemusedLinuxoperationsystembasedontheARM9asthereal-timekernelandthenetherapplicationsoftwaredevelopmentenvironment．Soit’Seasytoextendandmaintainthesystem．ZhaoQi(SystemEngineering)Directedbyprof．LinYongJunKEY

5、WORDS：intelligentcontrol，linuxoperationsystem，auto-hybridize声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《嵌入式智能杂交生物仪的优化控制》，是本人在华北电力大学攻读硕士学位期f’HJ，在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果。掘本人所知，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中4i包禽其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得华北电力大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论

6、文作者龇墨当日期：迦≤i!彩关于学位论文使用授权的说明小人完令了解华北电力大学夜关保尉、使用学位论文的规定，U队①学校有权保锵、并向有关部门送交学位论文的坂件与复印件：②学校可以采用影印、缩印或je它复制手段复制并保存学位论文：③学校呵允许学位论文被查阅或借阅：④学捡I叮以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤同意学校可以用不I-4方式711小同媒体j：发表、传播学位论文的全部或部分内容。(涉密的学位论文在解密后遵守此规定)泗∈．jj6挞疆日期：坦』：墨』一!基』b电力厶2：熊]：堂位论童第一章引言1．1选题背景及意义11l

7、现代生物技术即生物工程，是以重组DNA技术和细胞融合技术为基础，包括基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程等四大体系组成的现代高新技术。现代生物技术信息、信息技术、新材料和新能源技术并列成为影日向国计民生的四大科学技术支柱，是21世纪高新技术产业的先导。生物工程的基础是生物试验。众所周知，生物试验时间长，试验液体具有放射性，这些问题都给生物专家和研究人员带来了很大的困难。这些问题对高度自动化的生物试验仪器的产生提出了强烈的要求。杂交涧沈过程是很多生物实验都有的共同步骤，其过程往往比较烦琐费力，而且耗时比较长，有的实验甚至长达几十个

8、小时。到目前为止，还没有一种能实现杂交实验全过程自动化的仪器，其原因主要有：一是实验温度控制比较困难，实验的每～步骤液体种类和体积都不一样，面对这样的非连续时变控制对象，普通的P1D控制算法难于达到实验所要求的精度；二是实验液体体积比较小，～般是5至50毫升，这