随着电力电子技术的发展,商用感应加热设备作为新型厨房设备的主力军,由于其安全环保、节能高效的优势,越来越受到青睐,市场占有率也持续稳步上升。本文基于模糊PID控制的理论设计了一款针对智能商用加热保温设备的感应加热系统控制器,通过分析系统的工作控制原理、运行过程以及用户需求,完成了感应加热系统控制器的软硬件设计开发以及整机的调试验证,证明了控制器具有高效,低功耗,快速反应,抗干扰,智能化的特点。本文主要工作内容分为以下几个方面:(1)分析了感应加热设备目前在国内外的发展现状,比较了商用感应加热设备的常见拓扑结构及其工作原理,研究了系统功率调节控制方式,针对目标产品的工作特点及用户需求,提出感应加热电源逆变电路采用串联谐振逆变电路的形式,脉冲频率调制(PFM)和脉冲宽度调制(PWM)两种功率调制方式相互结合进行功率调节,并将模糊控制与比例积分微分(PID)控制相结合对输出功率进行实时控制。(2)选用Microchip公司的单片机PIC18F25K22作为感应加热系统的主控制芯片,对感应加热系统硬件电路各部分功能电路中的关键元器件参数进行计算和型号选择,设计了绝缘栅双极性晶体管(IGBT)驱动电路,基于开关电源模块的电源电路,以及各种保护功能电路。(3)根据用户需求,并基于新型功率调节控制方式,完成了感应加热系统控制器软件控制设计。重点包括主程序的总体设计、检测程序设计以及功率控制程序设计,同时对人机界面(HMI)的设计方案进行了详细的介绍。(4)通过硬件和软件设计,进行了样机焊接组装,根据设计方案要求对样机进行了调试,分析了自激振荡电路和系统输出电路的波形,进行了温度实时跟踪并对样机进行了电磁兼容性(EMC)测试。测试结果表明,本文设计的商用加热保温设备输出功率效率高达96%以上,调节功率的方式简单、速度快,负载检测准确度高,人机界面友好,有效地减少了电磁污染与电能浪费,并符合节能减排的政策导向,最终将设备成功推向市场。