微波加热性能优化研究现状

作     者：杨彪 杨颖 黄宏彬 韩泽民 彭飞云 钱禹东 石裕怡 吴照刚 YANG Biao;YANG Ying;HUANG Hongbin;HAN Zemin;PENG Feiyun;QIAN Yudong;SHI Yuyi;WU Zhaogang

作者机构：昆明理工大学信息工程与自动化学院云南昆明650500 昆明理工大学非常规冶金教育部重点实验室云南昆明650093 昆明理工大学云南省高校工业智能与系统重点实验室云南昆明650500 昆明理工大学云南省人工智能重点实验室云南昆明650500 

出 版 物：《昆明理工大学学报（自然科学版）》 (Journal of Kunming University of Science and Technology(Natural Science))

年 卷 期：2024年第49卷第4期

页      面：138-153页

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(62363019 61863020) 

主　　题：微波加热 性能优化 温度均匀性 热失控 加热效率 

摘      要：微波加热是电场、磁场和热力学场相互耦合演变的过程,加热过程中出现的温度分布不均匀和热失控两大突出问题严重阻碍了微波加热技术的发展.针对这两大问题,提出了微波加热性能优化研究.采用该技术,进一步改善微波加热的均匀性,提高加热效率,避免热失控的发生.本文简要阐述了现有优化微波加热性能的方法,其主要分为微波谐振腔机械结构调整优化加热性能,通过对加热腔体内的模式搅拌器、转盘、波导等进行结构调整或进行控制,从而改善腔体内的电磁场分布;最优控制优化加热性能,将最优控制方法与微波加热模型相结合,实现对加热媒质温度跟踪控制;微波参数优化改善加热性能,从微波发生器出发,对其功率、频率对加热性能的影响进行研究,结合优化算法,提升微波加热性能;多智能体协同一致性优化加热性能,将谐振腔体内的部分器件智能体化,采用一致性算法进行协同控制,优化被加热媒质的温度分布,提升加热效率.最后,对微波加热性能优化研究进行了展望.