微波加热具有加热速度快、均匀性好以及体加热等优点,已广泛应用于食品、材料、化工以及医药等领域。在实际应用中,一般采用比例-积分-微分控制(Proportional Integral Derivative control,PID)算法来控制加热过程的温度,以达到较好的...微波加热具有加热速度快、均匀性好以及体加热等优点,已广泛应用于食品、材料、化工以及医药等领域。在实际应用中,一般采用比例-积分-微分控制(Proportional Integral Derivative control,PID)算法来控制加热过程的温度,以达到较好的加热效果。然而,基于PID算法的微波加热温控系统存在控制速度较慢、超调量较高以及稳态误差较大的问题。为此,本文提出了采用动态矩阵控制(Dynamic Matrix Control,DMC)算法,实现对微波加热过程的快速稳定控制。本文首先介绍了DMC算法的基本原理。然后以土豆为例,搭建了基于固态源的微波加热系统,并测量了系统的模型参数,讨论了优化时域、校正系数、控制系数和控制时域等参数对控制系统性能的影响。最后与PID控制算法的实际控制结果进行了比较。结果表明,与PID算法相比,本文提出的基于DMC算法的微波加热的温度控制,其超调量减小了69.8%,上升时间减小了22.2%,调整时间减小了64.9%,最大稳态误差减小了22.9%。展开更多