基因扩增（PCR）仪器一直是各种生命科学研究中最重要的基础设备，而现有科学仪器的高成本是我国整体医疗水平仍处于较低状态的主要原因之一。在保证仪器控制系统拥有较好性能的基础上尽可能地降低硬件成本，使得急需的科学仪器在社会底层研究机构中得到普及，是研究本课题的根本目的和意义。为提高PCR仪的性价比，本文主要做了以下几个工作：　　 1、研究了先进的智能控制算法，以达到提高控制系统的控制精度的目的。PCR仪的温度控制算法采用由智能控制中的模糊控制结合经典的PID控制所构成的模糊自适应PID控制，并结合实际情况对其做了相应的改进。文中对该算法进行了详细的阐述，并使用MATLAB软件验证了该控制算法的优越性。　　 2、经过将PID算法与模糊控制算法结合构成模糊自适应PID（FAPID）控制的优化方法，使智能控制能够应用到低端芯片上，可以降低硬件成本。将PID控制的输入输出量化后，针对输入不同的误差和误差变化率，利用Matlab离线计算出对应的模糊控制输出，构成模糊表；当控制器在线工作时只需通过查表便可得到控制输出量，避免了大量在线计算，提高了系统运算速度，并能够在一定程度上节省系统资源。　　 3、改进硬件电路，降低仪器的功耗。在BTL驱动电路中使用场效应管作为开关，使用桥式推挽电路进行功率驱动，并对其电路构造进行了改进，降低了电路的无功损耗。使用Multisim软件对电路进行仿真得到了很好的电压波形图。另外，使用适当的PWM输出控制方式大大提高了控制输出精度。　　 4、在有限的硬件基础上编写了功能较多的人机交互界面程序，提高PCR仪的实用性。针对PCR仪产品设计开发了由液晶显示器和键盘构成的人机交互模块，采用模块化的思想设计和编程，大大提高了程序的可移植性。已完成的菜单显示与操作功能经实际操作验证是合理可靠的。　　 本文通过研究模糊控制算法与PID控制算法，构成模糊自适应PID控制，使用查表法并引入阶段控制域理论，以降低系统运算部分的计算量，为智能控制算法在低端芯片上实现提供基础，本文己完成了人机交互界面的设计和开发，并赋予程序很好的移植性，可在单片机及嵌入式芯片上继续开发。本文旨在以提高软件质量来降低系统硬件成本，实现重要的生命科学仪器在社会中的普及与应用。文中所涉及软硬件设计均通过软件仿真或硬件证实系统设计可靠合理。