刘晓宇+郭阳宽+祝连庆+常海涛

摘 要： 为了保证全自动酶免仪孵育模块中的酶免反应在接近人体体温的环境中进行，建立了温度无超调的控制系统。由于控制过程中参数变化较大，难以建立精确的数学模型，导致传统PID算法难以兼顾快速性和稳定性，利用模糊自适应PID算法，根据误差和误差变化率对温度进行调节，解决了快速性和稳定性的矛盾。试验表明，用模糊自适应PID算法对温度进行控制，达到了系统的要求，并且对其有很好的调节能力，鲁棒性好。

关键字： 全自动酶免仪； 温度控制； 模糊自适应PID算法； 无超调

中图分类号： TN06?34； TH776 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）03?0097?03

Fuzzy adaptive control on temperature of automatic enzyme

immunoassay instrument incubation unit

LIU Xiao?yu1， GUO Yang?kuan1， ZHU Lian?qing1，2， CHANG Hai?tao3

（1. Key Laboratory of Optoelectronic Measurement Technology of Beijing， Beijing Information Science and Technology University， Beijing 100192， China；

2. Beijing Engineering Researching Center of Optoelectronic Information & Instruments， Beijing Information Science and Technology University， Beijing 100192， China；

3. School of Instrument Science & Optoelectronics Engineering， Beihang University， Beijing 100083，China）

Abstract： In order to keep the enzyme reaction in automatic enzyme immunoassay instrument incubation unit carry out in the environment that close to body′s temperature， the temperature without overshoot control system is established. Due to big parameter variation during the control process， it is difficult to establish accurate mathematical model. So it is difficult for traditional PID algorithm to take both rapidity and stability into account. The contradiction between rapidity and stability is solved according to the error and error change rate of temperature by Fuzzy adaptive PID algorithm. Test result shows that using fuzzy adaptive PID algorithm to control the temperature can reach the requirements of the system. It has good adjustment ability and good robustness.

Keywords： automatic enzyme immunoassay instrument； temperature control； fuzzy adaptive PID algorithm； non?overshoot

0 引 言

全自动酶免分析仪是基于酶联免疫吸附测定（Enzyme?linked Immuno Sorbent Assay，ELISA）研发的一种高效检测设备[1]，可对患者的血液样本、尿液样本、唾液等其他体液样本进行相关的疾病分析，比如肝病、肾病、心脑血管疾病等，在现在医疗检测技术中占有重要的地位。国外对全自动酶免分析系统的研究已经到第三代，而国内在这方面的研究仍处于起步水平。孵育模块模拟人体的温度环境，保证需要检测的体液样本和试剂在一定的时间内能充分有效的反应。如果温度的调节时间过长，会降低整个系统的效率，相反，则容易出现超调现象，导致反应酶降低甚至丧失其活性，从而进一步导致后续检测结果的不准确性。温度控制的好坏直接影响着全自动酶免分析仪的检测结果的正确性和准确性[2]。

目前，全自动酶免分析仪的温控系统多采用PID控制。……