[发明专利]适应时变负载的多磁控管微波功率智能控制方法

权利要求书

1.一种适应时变负载的多磁控管微波功率智能控制方法，其特征在于包括以下实现步骤：

(1)采用加热反应腔体，可编程单片机，微波功率检测装置，n个继电器、n个定向耦合器、n个同轴波导转换器，n个磁控管构成的多磁控管微波功率智能控制系统；

(2)根据所述控制系统中微波加热目标各阶段对微波吸收和反射情况的信息，通过微波功率检测装置的反馈信号，由单片机控制n个磁控管的开关状态；

(3)所述控制系统通过n个定向耦合器，获得微波加热目标对微波的吸收和反射情况的信息，由微波功率检测装置转换为数字信号，单片机再根据微波功率检测装置反馈的数字信号，计算当n个磁控管中选取任意k个磁控管状态为“开”，其余所有磁控管状态为“关”时，所述所有磁控管的微波总反射功率和微波总输入功率之比值，将此比值存储；其中k取n，n-1，n-2，......1；

(4)最后比较上述存储的比值，选取所有磁控管的微波总反射功率和微波总输入功率之比值最小时的n个磁控管的开关状态，并执行此时n个磁控管的开关状态，自动协调控制磁控管微波源的输出功率。

2.根据权利要求1所述的多磁控管微波功率智能控制方法，其特征在于所述多磁控管微波功率智能控制系统包括单片机(1)，n个继电器(2)，n个磁控管(3)，n个同轴波导转换器(4)，n个定向耦合器(5)，加热反应腔体(6)，微波功率检测装置(7)；所述单片机(1)，n个继电器(2)，n个磁控管(3)，n个同轴波导转换器(4)，n个定向耦合器(5)，微波功率检测装置(7)通过固定装置安装在加热反应腔体(6)外，所述n个继电器分别与n个磁控管连接，n个磁控管分别与n个同轴波导转换器连接，n个同轴波导转换器分别与n个定向耦合器输入端连接，n个定向耦合器的耦合端与微波功率检测装置连接，n个定向耦合器输出端连接到加热反应腔体，单片机连接n个继电器和微波功率检测装置。

3.根据权利要求1或2所述的多磁控管微波功率智能控制方法，其特征在于所述磁控管微波源工作流程是：

单片机内部定时器初始时，n个磁控管(3)工作状态为“开”，当工作时间到达预定控制时间T后，单片机(1)依次按照选取n个磁控管中k个磁控管，使k个磁控管工作状态为“开”，其他n-k个磁控管工作状态为“关”的组合来控制n个磁控管开关， k取值为n，n-1，n-2，......1；此时单片机每次根据微波功率检测装置的反馈信号，计算并存储上述各种组合的所有磁控管的微波总反射功率和微波总输入功率之比值，选取所有磁控管的微波总反射功率和微波总输入功率之比值最小时的n个磁控管的开关状态，并执行此时n个磁控管的开关状态，当n个磁控管工作时间再一次到达预定控制时间T后，则再进行一次上述智能控制，直到完成微波加热目的。

4.根据权利要求1或2所述的多磁控管微波功率智能控制方法，其特征在于所述可编程单片机程序为：

(i)单片机(1)内部定时器初始时，关闭外部中断，单片机(1)的相应n个端口输出高电平，n个继电器(2)全部闭合，n个磁控管(3)全部工作；

(ii)单片机内部定时器设定微波加热时间为10秒至10分钟，如果系统达到所设定加热时间，单片机则执行一次智能控制；具体步骤如下：

①首先，单片机根据微波功率检测装置(7)反馈信号，计算并存储n个磁控管全部工作时，所有磁控管的微波总反射功率和微波总输入功率之比值；

②然后，将单片机的相应n个端口取1个端口输出低电平，关闭其相应的一个磁控管，其余磁控管打开，此时单片机根据微波功率检测装置(7)反馈信号，计算并存储所有磁控管的微波总反射功率和微波总输入功率之比值，对n个端口中取1个端口输出低电平的所有组合，依次进行以上计算并存储；

③接着，单片机从相应n个端口中取2个端口输出低电平，关闭其相应2个磁控管(3)，其余磁控管打开，此时单片机根据微波功率检测装置(7)反馈信号，计算并存储所有磁控管的微波总反射功率和微波总输入功率之比值，对n个端口中取2个端口输出低电平的所有组合，依次进行以上计算并存储；

④接着，单片机从相应n个端口中取3个端口输出低电平，关闭其相应3个磁控管(3)，其余磁控管打开，此时单片机根据微波功率检测装置(7)反馈信号，计算并存储所有磁控管的微波总反射功率和微波总输入功率之比值，对n个端口中取3个端口输出低电平的所有组合，依次进行以上计算并存储；

⑤依照②、③步和④步，单片机从n个端口中取m个端口，采取与②、③步和④步同样的操作方式，其m取值为4，5，......n-2，n-1，n＞m；

⑥最后，单片机对采集的数据进行选取处理，采取所有磁控管的微波总反射功率和微波总输入功率之比值为最小的端口开关组合，控制其相应的磁控管开或关，保持该工作状态直到下一次重复智能控制。