微波加热系统设计及谐振腔内电磁场分布研究

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第1章前言

1.1课题来源

1.2微波加热技术的国内外研究现状

1.3微波加热特点

1.4微波加热系统设计中需要解决的问题

1.5本文的主要工作

第2章微波加热控制系统的硬件电路设计

2.1微波加热控制系统组成

2.2微波加热系统的控制核心—凌阳61单片机

2.3按键电路设计

2.4显示电路设计

2.5室温测量

2.5.1室温测量元件—集成温度传感器AD590

2.5.2室温测量放大电路

2.6微波谐振腔内的温度测量

2.6.1谐振腔内温度测量元件的选择

2.6.2热电偶的测温原理及冷端补偿

2.6.3微波场中热电偶测温的抗干扰措施

2.6.4热电偶测量放大电路

第3章微波加热系统的功率控制

3.1微波加热系统的功率控制原理

3.2过零调功原理及波序均匀分布算法

3.3微波加热功率控制电路设计

第4章微波加热系统控制程序设计

4.1控制程序的总体设计

4.2键盘处理程序

4.3温度信号采集

4.3.1室温信号采集处理

4.3.2谐振腔内温度采集处理

4.4温度控制

4.4.1控制器的选取

4.4.2 PID控制算法

4.4.3 PID控制器的参数整定

4.4.4 PID控制程序设计

4.5微波加热系统的功率控制程序

第5章微波谐振腔内电磁场分布研究

5.1谐振腔及其谐振模式

5.2微波谐振腔电磁场分布的有限元法

5.3电磁场有限元数学模型

5.3.1电磁场有限元计算的理论基础

5.3.2谐振腔内部电磁场数学模型的建立

5.4有限元分析软件Ansys概述

5.5 TE101谐振模式下矩形谐振腔内电磁分布的仿真过程

5.5.1前处理

5.5.2分析求解

5.5.3后处理

5.6 Ansys数值求解的可信度分析

5.6.1谐振腔的谐振频率

5.6.2谐振腔谐振频率数值解与精确解的比较

5.7谐振模式对电磁场分布的影响

5.7.1不同谐振模式下的电磁场分布

5.7.2谐振模式对电场分布均匀性影响的分析

5.8 谐振腔内材料的介质特性对电场均匀性影响的分析

5.9谐振腔形状对其内电磁场分布的影响

5.9.1圆柱形谐振腔在TE谐振模式下的电磁场分布

5.9.2球形谐振腔在TE谐振模式下的电磁场分布

5.9.3微波谐振腔形状的设计

5.10谐振腔的品质因数与腔壁材料的选取

5.11电磁场仿真分析总结与微波谐振腔的设计

5.11.1电磁场仿真分析总结

5.11.2微波谐振腔的设计

第6章总结与展望

6.1本文所做的主要工作

6.2进一步的工作和展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的论文