CN106871168B - 一种适用于燃气灶的智能控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于控制领域，具体公开一种适用于燃气灶的智能控制系统，包括电控燃气阀、温度传感器和控制装置。电控燃气阀被设置在燃气灶的燃烧器的进气管路中，用于调整燃气灶火力的大小。温度传感器和燃气灶装配，用于检测置放于燃气灶上锅具底部的温度。烹饪程式为由多个程式步构成的表格，程式步包括时间和温度的设定值。烹饪食物时，控制装置获取与被烹饪食物相对应的烹饪程式，烹饪过程中，控制装置基于利用插值法从烹饪程式中获取的温度的设定值及锅温度的测量值，操纵电控燃气阀，调整燃烧器火力的大小，使温度的测量值达到设定值，直至烹饪程式被执行完。在整个烹饪过程中，无需用户参与，智能控制系统操控燃气灶自动烹饪食材。

Description

一种适用于燃气灶的智能控制系统

技术领域

本发明涉及一种灶具的控制系统，尤其涉及一种适用于燃气灶的智能控制系统，采用该控制系统的燃气灶适于自动煲汤、煮米饭、煮稀饭、烙饼等，属于燃气灶具领域。

背景技术

现有技术的燃气灶采用的控制技术，需要用户现场或远程实时地控制燃气灶的火力和火力的持续时间，以防止溢锅和糊锅，才能烹饪出可以食用的食物。需要用户具有一定的烹饪技术，并亲自操纵燃气灶，才能完成食物的烹饪。对于煲汤、煮米饭、煮稀饭、烙饼等烹饪，食材上锅点火后，不需要实时翻炒，只需要控制燃气灶的火力和火力持续的时间，有望实现自动烹饪食物。因而，亟需开发一种用于燃气灶的智能控制系统，该控制系统使得燃气灶可以自动调整火力，烹饪食物，烹饪其间无需用户参与，用户有无烹饪技能，均可以做出可口的食物。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种用于燃气灶的智能控制系统，该控制系统使得燃气灶基于烹饪需要，自动调整火力的大小，烹饪食物，在整个烹饪过程中，控制系统操纵燃气灶自动烹饪食材，用户无需参与。

本发明的技术方案提供一种适用于燃气灶的智能控制系统，其设计要点在于，所述控制系统包括：

温度传感器，适于检测置放于燃气灶上的锅具的温度；

电控燃气阀，被设置在内置于燃气灶的燃烧器的进气管路中，用于调整燃烧器的火力大小；

控制装置，包括请求单元、采集单元、取值单元、处理单元和执行单元；所述请求单元，适于获取与被烹饪食物相对应的烹饪程式，烹饪程式被配置有与时间相关联的锅温度的设定值；所述采集单元，适于基于温度传感器的检测信号获得锅温度的测量值；所述取值单元，适于基于所获取的烹饪程式，采用插值法计算得到对应的锅温度的设定值；所述处理单元，适于基于锅温度的测量值及锅温度的设定值进行运算处理生成调整燃气灶火力的控制信号；所述执行单元，适于基于所述控制信号操纵电控燃气阀改变阀开度，调整燃气灶火力的大小，使锅温度的测量值达到锅温度的设定值，直至烹饪程式被执行完，完成食物烹饪。

在应用实施中，本发明还有如下进一步优选的技术方案。

可选地，所述烹饪程式包括程式表；

所述程式表包括多个程式步，各个所述程式步包括对应的时间的设定值和温度的设定值。

可选地，所述烹饪程式还包括程式参数，所述程式参数包括温度偏移值的信息，所述温度偏移值适于对所述锅具的控温偏差进行修正；在每个控制周期，使锅温度的测量值达到从烹饪程式中获取的温度的设定值与温度偏移值的和值。

可选地，所述电控燃气阀包括旋塞阀和驱动电机，所述驱动电机和旋塞阀的阀杆轴连接，用于调整旋塞阀的阀开度。

可选地，所述电控燃气阀包括电控流量阀，所述电控流量阀至少包括第1电控流量阀和第2电控流量阀，所述第1电控流量阀被设置在燃烧器内环火的进气管路中，第2电控流量阀被设置在燃烧器外环火的进气管路中，适于对燃烧器内、外环火的火力分别进行控制；进一步地，所述电控流量阀为比例阀、伺服阀、比例伺服阀和质量流量控制器中的一种；或者，所述电控流量阀由依次连通的比例阀和质量流量计构成。

可选地，所述烹饪程式还被配置有与时间相关联的用于表征第1电控流量阀和第2电控流量阀关联性的开度比的设定值。

可选地，所述控制系统还包括点火针、火焰检测针、接近传感器、溢锅传感器中的至少一种；所述点火针适于对燃烧器进行点火，火焰检测针适于探测燃烧器上有无火焰，接近传感器适于探测燃烧器上有无锅具，溢锅传感器适于检测置放于燃气灶上的锅具的溢锅状态。

可选地，所述采集单元，还适于采集溢锅传感器的检测信号；所述处理单元，还适于基于溢锅传感器的检测信号确定发生溢锅状态时，生成包括减小火力的控制信号；所述执行单元，还适于基于该控制信号操纵电控燃气阀减小燃烧器的火力，直至消除溢锅；或者，

所述控制装置还包括用于更新烹饪程式的调整单元，所述调整单元减小烹饪程式中的温度偏移值的设定值，或者，减小烹饪程式中与溢锅状态相对应的程式步温度的设定值，以减小燃气灶的火力，直至消除溢锅。

可选地，所述温度传感器包括用于检测锅具底部的中部温度的第1温度传感器和用于检测锅具底部的边部温度的第2温度传感器；

所述烹饪程式中的程式参数还包括用于表征锅具中部温度和边部温度之间的差值的中边温差的参数；

所述采集单元，还适于采集第1温度传感器及第2温度传感器的检测信号，以获得第1测量值和第2测量值；所述处理单元，还适于将第1测量值和第2测量值做差值处理，当所述差值大于中边温差的设定值时生成控制信号；所述执行单元，适于基于该控制信号操纵第1电控流量阀或第2电控流量阀，改变燃烧器内环火或外环火的火力大小，直至第1测量值和第2测量值的差值小于所述中边温差的设定值。

可选地，所述采集单元，还适于采集火焰检测针的检测信号；所述处理单元，还适于基于火焰检测针的检测信号确定燃烧器的火焰已熄灭且烹饪程式未被执行完时，生成点火的控制信号；所述执行单元，还适于基于所述点火的控制信号操纵点火针对燃烧器点火；

进一步地，所述采集单元，还适于采集接近传感器的探测信号；所述处理单元，还适于基于接近传感器的探测信号确定燃气灶上有锅具时，生成所述点火的控制信号；所述执行单元，还适于基于所述点火的控制信号操纵点火针对所述燃烧器进行点火。

本发明的一种适用于燃气灶的智能控制系统，被配置有电控燃气阀、温度传感器和控制装置。控制装置为控制系统的控制中心，包括请求单元、采集单元、取值单元、处理单元和执行单元。请求单元为人机交互接口，用户通过请求单元可以选择被烹饪食物及烹饪方式相对应的烹饪程式，请求单元基于用户的选择获取对应的烹饪程式。烹饪程式被配置有与时间相关联的锅温度的设定值，由多个程式步构成，每个程式步包括时间的设定值和温度的设定值。电控燃气阀被设置在内置于燃气灶的燃烧器的进气管路中，用于调整燃烧器火力的大小。温度传感器用于检测锅具底部的温度。在烹饪食物时，控制装置的请求单元根据用户的选择请求获取与被烹饪食物相对应的烹饪程式。在自动烹饪的过程中，控制装置依次执行烹饪程式中的各个程式步。在每个采样周期，控制装置的采集单元采集温度传感器的检测信号，基于该检测信号获取锅温度的测量值，取值单元利用插值法经计算从烹饪程式中获取锅温度的设定值，处理单元基于所述的锅温度的测量值和锅温度的设定值进行运算处理生成包括调整火力的控制信号，执行单元基于该调整火力的控制信号操纵燃气灶的电控燃气阀，改变电控燃气阀的开度，控制被输送到燃烧器的燃气流量或燃气压力，调整燃气灶火力的大小，使锅温度的测量值达到锅温度的设定值，直至烹饪程式中被配置的时间执行完，即烹饪程式被执行完，完成食物的烹饪。在整个烹饪过程中，用户无需参与，智能控制系统基于烹饪程式调整燃气灶的火力及其持续时间，自动烹饪食材，用户无需参与。采用本发明智能控制系统的燃气灶适用于自动煲汤、煮米饭、煮稀饭、烙饼子，另外还适合于煎煮中草药。

在本发明的另一种适用于燃气灶的智能控制系统中，所述电控燃气阀由电控流量阀构成，所述电控流量阀至少包括第1电控流量阀和第2电控流量阀。所述第1电控流量阀被设置在燃烧器内环火的进气管路中，第2电控流量阀被设置在燃烧器外环火的进气管路中，用于分别控制被输送到燃烧器内、外环火气室的燃气流量或燃气压力，对燃气灶内环火的火力和外环火的火力分别进行控制，燃气灶均匀加热锅具，锅具底部中心部的温度和锅具底部边部的温度相当，锅温度的均匀性更好，可以烹饪出更高质量的食物，特别适合于烹饪有锅巴的米饭、无锅巴的米饭以及烙饼。烹饪无锅巴的米饭时，在米饭烹饪的中后期，也即无水状态期间，控制第1电控流量阀和第2电控流量阀，调整内环火和外环火火力的大小或让内环火和外环火对锅具交替加热，锅具均匀受热，锅具底部中部侧的温度和锅具底部边部侧的温度相当，锅具的温度更均匀，即使锅具底部的中部也不易产生锅巴，所烹饪出的米饭的均匀性更好，米饭也更香更可口。烹饪有锅巴的米饭及烙饼子时，在米饭烹饪的中后期产生锅巴的期间，分别控制电控流量阀，调整外环火和内环火的火力大小或让外环火和内环火对锅具交替加热，锅具被均匀加热，锅具底部中部侧的温度和锅具底部边部侧的温度差别不大，如几度，所烹饪出的锅巴和饼子的色泽更均匀，且锅具底部中部侧的锅巴和饼子也不易发生焦糊。

有益效果

操控燃气灶自动烹饪食物，用户无需参与。智能控制系统被配置有电控燃气阀、温度传感器和控制装置。所述电控燃气阀被设置在内置于燃气灶的燃烧器的进气管路中，控制被输送到燃烧器的燃气流量或燃气压力，用以调整燃气灶的火力大小。温度传感器用于检测锅具底部的温度。烹饪食物时，控制装置获取与被烹饪食物相对应的烹饪程式；在烹饪过程中，控制装置获取温度传感器所检测的锅温度的测量值，及采用插值法经计算从烹饪程式中获取锅温度的设定值，基于锅温度的测量值和锅温度的设定值进行运算处理，生成控制信号操纵电控燃气阀动作调整燃烧器火力的大小，使锅温度的测量值达到锅温度的设定值，直至烹饪程式中的时间被执行完，完成食物烹饪。在整个烹饪过程中，智能控制系统操纵燃气灶产生烹饪所需的火力及控制火力的持续时间，自动烹饪食物，用户无需参与。

锅具受热更均匀，烹饪更高质量食物。智能控制系统的电控燃气阀由至少两个电控流量阀构成，被装配在内置于燃气灶的燃烧器的内环火和外环火的进气管路中，分别调整燃气灶外环火的火力和内环火的火力，操纵燃气灶均匀加热锅具，锅底部中部的温度和锅底部边部的温度相当，锅具温度的均匀性更好，有利于燃气灶烹饪出更高质量的食物，特别适合于烹饪有锅巴的米饭、无锅巴的米饭以及烙饼。

附图说明

图1 实施方式1中的智能控制系统的框图。

图2 实施方式2中的智能控制系统的框图。

图3 实施例1中燃气灶的结构示意图。

图4 实施例2中的燃气灶的结构框图。

其中，10-燃烧器，20-灶壳体，30-智能控制系统，31-电控燃气阀，32-点火针，33-火焰检测针，34-温度传感器，35-接近传感器，36-溢锅传感器，37-控制装置，311-旋塞阀，312-驱动电机，313-减速机构，11-炉头、12-内环火盖、13-外环火盖、14-喷嘴，15-锅支架。

具体实施方式

为了阐明本发明的技术方案及技术目的，下面结合附图及具体实施方式对本发明做进一步的介绍。本实施方式中有关方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后等)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

实施方式1

本实施方式的一种适用于燃气灶的智能控制系统，如图1所示，所述智能控制系统被配置有电控燃气阀、温度传感器和控制装置。电控燃气阀适于设置在内置于燃气灶的燃烧器的进气管路中，调整被输送到燃烧器的燃气流量或燃气压力，用于调整燃烧器火力的大小。温度传感器用于检测锅具底部的温度。控制装置为智能控制系统的数据处理与控制中心，内置有请求单元、采集单元、取值单元、处理单元和执行单元。请求单元为人机交互接口，便于用户选择与待烹饪食物相对应的烹饪程式，以及获取所选择的烹饪程式，用于烹饪控制。采集单元适于采集温度传感器的检测信号，以获得锅温度的测量值。取值单元适于采用插值法从所获取的烹饪程式中获取锅温度的设定值以及获取程式参数的设定值。处理单元为控制装置的运算中心，基于锅温度的测量值与锅温度的设定值进行运算处理，生成包括调整燃气灶火力的控制信号。执行单元根据处理单元生成的控制信号操纵电控燃气阀，调整燃气灶火力的大小。

在烹饪食物时，控制装置的请求单元根据用户的选择请求获取与被烹饪食物相对应的烹饪程式。在自动烹饪的过程中，控制装置依次执行烹饪程式中的各个程式步。在每个采样周期，控制装置的采集单元采集温度传感器的检测信号，基于该检测信号获取锅温度的测量值，取值单元利用插值法经计算从烹饪程式的当前程式步中获取锅温度的设定值，同时当前程式步设定的时间减少一个采样周期对应的时间长度，处理单元基于所述的锅温度的测量值和锅温度的设定值进行运算处理生成包括调整火力的控制信号，执行单元基于该调整火力的控制信号操纵燃气灶的电控燃气阀，改变电控燃气阀的开度，控制被输送到燃烧器的燃气流量（流量型阀）或燃气压力（压力型阀），调整燃气灶火力的大小，使锅温度的测量值达到锅温度的设定值，直至烹饪程式中被配置的时间执行完，即烹饪程式被执行完，完成食物的烹饪。在整个烹饪过程中，用户无需参与，智能控制系统基于烹饪程式操控燃气灶的火力及其持续时间，自动烹饪食材，用户无需参与。采用本实施方式智能控制系统的燃气灶适用于自动煲汤、煮米饭、煮稀饭、烙饼子，另外还适合于煎煮中草药。

进一步，所述智能控制系统还包括点火针、火焰检测针、接近传感器、溢锅传感器，所述点火针、火焰检测针、接近传感器、溢锅传感器分别用于和燃气灶装配并固定。点火针、火焰检测针用于和所述燃烧器的分火室（可理解为火盖）相配合，点火针适于对燃烧器进行点火，火焰检测针适于探测燃烧器上有无火焰的状态；接近传感器用于和置放于燃气灶上的锅具相配合，适于探测燃气灶上有无锅具的状态；溢锅传感器用于与置放于燃气灶上的锅具相配合，适于检测置放于燃气灶上的锅具有无发生溢锅状态。所述点火针、火焰检测针、接近传感器、溢锅传感器分别和控制装置电连接。

其中，所述控制装置，如图1所示，还包括网络单元、键盘接口单元、存储单元、显示驱动单元和存储单元。所述网络单元用于控制装置与外部装置建立通信连接，如控制装置通过网络单元可以与移动终端，如手机、PDA等，建立通信连接，又如控制装置经网络单元可以和设置在云端的云服务器建立通信连接。所述键盘接口单元用于按键模块与控制装置电连接，按键模块通过键盘接口单元可以向控制装置发送，如“点火”、“熄火”、“增大火力”、“减小火力”、“确认”等控制信号，适用手动控制燃气灶点火、熄火、增大火力、减小火力以及修改设定烹饪程式。所述显示驱动单元用于控制装置连接触控屏或显示屏，适于将智能控制系统所控制的燃气灶的工作状况，如当前烹饪程式、当前温度、当前程式步序号、当前程式步剩余时间等进行显示，若选用触控屏，除了显示所述工作状况外，还可以用于修改烹饪程式、以及手动控制燃气灶。所述存储单元用于存储多种烹饪程式，以供烹饪选用。

其中，所述请求单元为人机交互接口，方便用户选择与被烹饪食物相对应的烹饪程式，以及设置与被烹饪食物及烹饪方式所需的烹饪程式，适合于有烹饪技能的用户操作。请求单元基于用户的选择请求，先从控制装置内置的存储单元中获取相对应的烹饪程式，若不能成功获取，则从设置于云端的云服务器中获取。

其中，所述电控燃气阀包括旋塞阀、驱动电机和减速机构。旋塞阀选用现有技术燃气灶中通用的旋塞阀，该旋塞阀被设置有一个进气口，两个出气口；所述的两个出气口，其中的一个为小流量出气口，用于和燃烧器的内环火的进气管路相连通，另一个为大流量出气口，用于和燃烧器的外环火的进气管路相连通。驱动电机的输出轴和减速机构的输入轴轴连接，减速机构的输出轴和旋塞阀的用于调整阀开度的阀杆轴连接。驱动电机驱动阀杆转动，调整旋塞阀的阀开度，改变流入燃烧器的燃气的流量，以控制燃气灶的火力大小。所述执行单元包括用于操纵电控燃气阀的第1执行单元，以及用于操纵点火控制的第2执行单元。所述第1执行单元可以为输出控制电信号的电路单元，如输出4-20mA的电流控制信号。驱动电机可以选用变频电机、伺服电机、步进电机中的任一种。所述变频电机通过变频驱动模块和第1执行单元电连接，伺服电机通过伺服驱动模块和第1执行单元电连接、步进电机通过步进驱动模块和第1执行单元电连接。第2执行单元可以为脉冲式点火电路。

其中，所述烹饪程式包括程式表和程式参数，所述程式表被配置有与时间相关联的锅温度的设定值，由多个程式步构成，每个程式步包括对应的时间的设定值和温度的设定值，可以理解为程式表是由时间的设定值和温度的设定值所构成的表格，程式表中包括多个时间段，每个时间段设置对应的温度的设定值，即被配置有与时间相关联的温度的设定值。程式参数，可以包括一个或多个参数，如温度偏移值、控温容差、采样周期等参数。一种可选的烹饪程式的程式表和程式参数如下所示，其中程式表包括7个程式步，每个程式步包括“温度”的设定值以及“时间”的设定值。

程式表：

程式步	时间（/Min）	温度（/℃）
			1	2	60
2	3	90
			3	2	102
4	5	102
			5	9	101
6	8	100
			7	5	80

程式参数：

保温温度（/℃）：80；控温容差（/%）：2；

温度偏移值（/℃）：5；采样周期（/s）：10。

所述“程式表”中包括“温度”及“时间”。其中，“温度”表示在食物烹饪的过程中锅具要达到的目标温度，优选地指锅底部内表面的温度。“时间”也即该程式步对应的时间的设定值，其用于表示该程式步的温度变化的快慢，可以理解为在该程式步的时间段内温度由上一程式步的设定值逐步变化，如斜坡变化到该程式步的设定值。对于第1程式步，其上一程式步温度的设定值取值为在烹饪开始时温度传感器所检测的锅温度的测量值，或取值为该第1程式步温度的设定值。

所述“程式参数”包括“保温温度”、“温度偏移值”、“控温容差”、“采样周期”。“保温温度”表征食物烹饪完成后食物需要被维护的温度。“温度偏移值”表征对置放于燃气灶上的锅具温度的控温偏差进行修正的修正参数，用以修正温度传感器控制的锅温度相对于设定温度的偏差，以使锅具（锅底部内表面）被加热的温度与对应的温度的设定值相一致；温度传感器检测的锅温度的测量值在数值上与从程式表中获取的温度的设定值与温度偏移值的和值相一致，这样锅具的被加热的温度达到温度的设定值。“控温容差”用于表征锅具的被控目标温度相对于烹饪程式中温度设定值的波动幅度；例如，控温容差为2%，表示控制装置允许锅温度的测量值（即被控温度）和锅温度的设定值间的波动范围的最大偏差的相对值为2%，比如：若锅具温度设定值为200℃、控温容差为2%，则锅温度的测量值（即被控目标温度）在196-204℃之间，则认为锅温度的测量值和锅温度的设定值相当。控温容差的相对值在此定义为：控温容差的相对值=ABS（温度的测量值-温度的设定值）/温度的设定值*100%，相对值的定义下同。“采样周期”表征控制装置从程式表中获取温度的设定值以及从温度传感器获取锅温度的测量值的时间间隔，即控制装置对燃气灶火力大小实施控制的频繁程度。采样周期被设置的越小，控制装置对燃气灶火力大小的控制就越精确。

造成所述锅具温度产生控温偏差的因素包括：测温点的位置、温度传感器本身的差异、温度传感器装配偏差、以及锅具本身的差异（如厚、薄、材质）等。例如，测温点位于锅底部的下表面，锅底部内表面的期望温度为100℃，将温度的设定值取值为100℃，由于温度传感器所检测的测温点位于锅底部的下表面，锅底部的下表面与内表面间存在热阻，则当温度传感器的检测温度达到100℃时，锅底部内表面的温度小于100℃，如可能为98℃，没有达到设定温度，即存在2℃的偏差，这个温度偏差可以通过温度偏移值来修正，将温度偏移值设为2℃。在此状态下，温度的设定值为100、温度偏移值为2℃，则温度传感器检测的目标温度为102℃，当温度传感器检测的温度达到102℃时，锅具内表面的温度达到设定的温度100℃，即达到期望温度。再例如，当更换了温度传感器，由于温度传感器本身的差异以及装配偏差，使得锅具的热工况发生了变化，使用前需要对锅具热工况进行调式，修改温度偏移值的设定值，以使程式表适用于新热工况的锅具。一种可选的调式方法，如，在某一温度设定值T0下加热锅具，采用高一级别的测温计测量锅底部内表面的温度值T1，调整燃气灶火力的大小，使T1和T0相等，此时温度传感器所检测的锅温度的测量值为Tc，所述锅温度的测量值为Tc与温度设定值T0间的差值可以作为温度偏移值的初始设定值。此外，当需要将烹饪程式中各程式步温度的设定值同时升高或降底相同的幅度时，可以通过修改温度偏移值的设定值实现，非常方便于调整，例如，温度偏移值增加2℃，相当于烹饪程式中各程式步温度的设定值增加2℃。修改温度偏移值的设定值，相当于整体向上或向下平移程式表中各程式步温度的设定值，可以使同一程式表适用于不同厚度、不同材质的锅具，以及可以修正温度传感器的装配偏差及热电偶本身的差异，以使程式表适用于锅具。

其中，所述的取值单元利用插值法从烹饪程式中的当前程式步中获取锅温度的设定值，具体地包括：对于烹饪程式的当前被执行的程式步；取值单元基于预设的采样周期，如10s，将当前程式步的时间设定值对应的时间段划分为多个小时间段，该小时间段与采样周期等时长，即每一小时间段对应于一个采样周期，利用插值法经计算获得当前采样周期对应的温度的设定值；取值单元每从当前程式步中取值一次时，该当前程式步的设定时间减少一个采样周期，当当前程式步的时间设定值减小到0值时，可理解为当前程式步中被划分的各个采样周期全部被取值一次，该程式步被执行完，若烹饪程式中在当前程式步之后还有后续程式步，则执行下一个程式步，直至烹饪程式中的所有程式步被执行完，完成食物的烹饪。取值单元依据上一程式步的温度的设定值、当前程式步温度的设定值以及当前采样周期在当前程式步对应的多个采样周期中的排列序号，如第10个，采用插值法获取当前（如第10个）采样周期对应的温度的设定值。优选地，采用线性内差值法取值，则各程式步的温度将由上一程式步的设定值逐步变化到该程式步的设定值，即斜坡变化。此外，所述线性内插值法还可以由多项式插值、牛顿插值或其它插值方法进行替代，各程式步的温度平滑过度，使温度平缓变化，相对于斜坡变化，升温或降温更平稳，有利提高烹饪质量。

接下来将详述，采用本实施方式的智能控制系统操纵燃气灶自动烹饪食物的原理及控制过程。

在烹饪食物时，控制装置的请求单元根据用户的选择请求获取与被烹饪食物相对应的烹饪程式。处理单元根据获取的烹饪触发信号生成用于点火的控制信号，根据所述用于点火的控制信号执行单元的第1执行单元操纵电控燃气阀开启，达到预设的开度，并保持开度，第2执行单元操纵点火针对燃气灶点火，处理单元基于采集单元采集的火焰检测针的检测信号，确定点火成功与否，若点火不成功，则再生成点火信号，执行单元的第2执行单元再次操纵点火针对燃气灶点火，直至点火成功。成功点火后，控制装置依次遍历并执行烹饪程式的各个程式步，并基于所获取的烹饪程式调整燃气灶的火力大小，自动烹饪食物。在采用所获取的烹饪程式进行烹饪的过程中，在每个采样周期，采集单元采集温度传感器的检测信号，基于该温度传感器的检测信号获取锅温度的测量值，取值单元利用插值法经计算从烹饪程式的当前程式步中获取锅温度的设定值，同时当前程式步设定的时间减少一个采样周期对应的时长；处理单元基于所述的锅温度的测量值和锅温度的设定值进行运算处理生成包括调整火力的控制信号，执行单元的第1执行单元基于该调整火力的控制信号操纵电控燃气阀，改变电控燃气阀的开度，调整被输送到燃烧器的燃气流量或燃气压力，控制燃气灶火力的大小，使锅温度的测量值达到锅温度的设定值，直至烹饪程式中对应的时间结束，即烹饪程式被执行完，完成食物的烹饪；最后，处理单元生成用以关闭燃烧器的控制信号，执行单元的第1执行单元基于该关闭燃烧器的控制信号操纵电控燃气阀关闭，阻断燃气流通，使燃气灶熄火。在整个烹饪过程中，智能控制系统基于烹饪程式操控燃气灶的火力及其持续时间，自动烹饪食材，用户无需参与。本发明的智能控制系统所控制的燃气灶适用于自动煲汤、煮米饭、煮稀饭、烙饼子及煎煮中草药。需要说明的是，当基于所述用于点火的控制信号不能成功点火时，如连续10次或20秒不能成功点火，处理单元生成用以关闭燃烧器的控制信号，执行单元的第1执行单元基于该关闭燃烧器的控制信号操纵电控燃气阀关闭，阻断燃气流通，避免燃气泄漏，以酿成事故。

在自动烹饪的每个采样周期，控制装置37的采集单元还采集火焰检测针33的检测信号，控制装置37的处理单元基于火焰检测针33的检测信号进行处理，当确定燃烧器10的火焰已经熄灭，且烹饪程式未被执行完时，控制装置37的处理单元生成用于点火的控制信号，执行单元的第2执行单元基于该用于点火的控制信号操纵点火针32对燃烧器10进行点火，继续烹饪食物，直至完成烹饪，以保证烹饪成功及烹饪的质量。进一步地，控制装置37的采集单元还采集接近传感器35的检测信号，控制装置37的处理单元基于接近传感器35的检测信号当确定燃气灶上有锅具时，控制装置37的处理单元才生成控制信号操纵点火针32对所述燃烧器10进行再次点火，继续烹饪食物，以避免燃气灶空烧。当烹饪程式被执行完或燃烧器熄火不能成功点火时，控制装置37的处理单元生成用于关闭电控燃气阀的控制信号，执行单元的第1执行单元基于该控制信号操纵电控燃气阀关闭，切断气源，以免燃气泄漏，酿成事故。此外，在自动烹饪程的过程中，锅具被移走，延时一段时间，如一分钟后，控制装置37的处理单元生成用于关闭电控燃气阀的控制信号，执行单元的第1执行单元基于该控制信号操纵电控燃气阀关闭，切断气源，使燃气灶熄火，以避免空烧。

在自动烹饪过程中，在每个采样周期，控制装置的采集单元还采集溢锅传感器的检测信号，处理单元基于溢锅传感器的检测信号进行溢锅状态的判断，当作出产生溢锅状态的判断时，生成包括使燃气灶火力减小的控制信号，执行单元基于该火力减小的控制信号操电控燃气阀减小开度，使燃气灶的火力减小，避免溢锅继续进行，直至溢锅消除。处理单元同时进行溢锅计数，当溢锅计数大于预设的计数阈值，比如溢锅计数大于3次时，特别是发生连续溢锅计数时，调整单元减小烹饪程式中的温度偏移值的设定值，减小燃气灶的火力，以消除溢锅；或者，调整单元减小烹饪程式中当前程式步温度的设定值，逐步减少燃气灶的火力，减少直至消除溢锅的发生。所述温度偏移值的设定值、当前程式步温度的设定值的减小幅度，与发生溢锅时刻所在采样周期相对应的温度的设定值与当前程式步温度的设定值的差值相关联。当调整单元对烹饪程式的温度偏移值、程式步温度的设定值之一种进行减小修改后，将溢锅计数进行规零处理，恢复0值。

调整单元对烹饪程式进行修改后，如对程式步温度的设定值、温度偏移值的设定值进行减小修改后，处理单元基于溢锅传感器的信号又作出溢锅状态的判断，并进行溢锅计数，当溢锅计数大于计数阈值时，调整单元同样依照上述方法再次修改烹饪程式，如此循环调整，直至烹饪程式被执行完，完成整个烹饪过程。烹饪完成后，用户可以保存调整单元所修改的烹饪程式，以备下次使用。

实施方式2

作为本发明的另一种实施方式，接下来仅描述该实施方式2与上述实施方式1相区别的技术方案。

所述电控燃气阀由电控流量阀构成，所述电控流量阀至少包括第1电控流量阀和第2电控流量阀，所述第1电控流量阀用于设置在燃烧器内环火的进气管路中，第2电控流量阀用于设置在燃烧器外环火的进气管路中，用于分别控制燃烧器内环火、外环火的火力大小。所述电控流量阀可以选用比例阀、伺服阀、比例伺服阀和质量流量控制器中的一种；此外，所述电控流量阀还可以由依次连通的比例阀和质量流量计构成。所述温度传感器包括用于检测锅具底部中部温度的第1温度传感器和用于检测锅具底部边部温度的第2温度传感器。所述烹饪程式的程式表中还设有与时间相关联的开度比的设定值。所述开度比用于表征第1电控流量阀和第2电控流量阀的阀开度的关联性，可以定义为第2电控流量与第1电控流量阀的开度之间的比值，也可以是第1电控流量阀和第2电控流量阀的阀开度的比值；可选地，处理单元只产生调整第1电控流量阀的开度的控制信号，第2电控流量的阀开度取值为第1电控流量的阀开度与开度比的乘积。

当所述第1电控流量阀和第2电控流量阀的额定流量相同，即在阀开度相同的情况下第1电控流量阀和第2电控流量阀的流量相同时，烹饪程式的程式表中必需要有“开度比”被控变量，用于调整第2电控流量阀和第1电控流量阀的阀开度的比例，第2电控流量阀的阀开度大于第1电控流量阀的阀开度，流入燃烧器的外环火的燃气流量大于流入内环火的燃气的流量，以使燃烧器外环火的火力大于内环火的火力，这样，有利于燃烧器均匀加热锅具，使得锅具底部中部的温度和边部的温度差别较小。当第1电控流量阀和第2电控流量阀额定流量不同，即在相同的阀开度的情况下第2电控流量阀的流量大于第1电控流量阀的流量时，也就是说阀开度相同时，第2电控流量阀和第1电控流量阀具有合适的燃气流量比，燃烧器外环火的火力大于内环火的火力，燃烧器可以较均匀地加热锅具，锅具中部和边部的温度差别较小，如小于程式参数中的中边温差的设定值，这时，烹饪程式的程式表中可以省去“开度比”参数；当然，根据火力精确控制需要，也可以保有“开度比”的被控变量，以优化燃烧器对锅具加热的均匀性，使锅具中部和边部的温度的差别更小，并趋于相同。

一种可选的烹饪程式的程式表和程式参数如下所示，其中程式表包括7个程式步，每个程式步包括“温度”、“开度比”的设定值以及“时间”的设定值。

程式表：

程式步	时间（/Min）	温度（/℃）	开度比
				1	2	60	1.2
2	3	90	1.0
				3	2	102	1.1
4	5	102	1.3
				5	9	101	1.1
6	8	100	1.1
				7	5	80	1.2

程式参数：

保温温度（/℃）：80；控温容差（/%）：2；

温度偏移值（/℃）：5；中边温差（/℃）：2；

单阀开度（/%）：10；采样周期（/s）：10。

所述“程式表”中的“开度比”表征第2电控流量阀和第1电控流量阀的关联性，定义为第2电控流量阀和第1电控流量阀的阀开度的比值，其值可以连续变化。所述“程式参数”中的“单阀开度”用于表征第2电控流量阀被关闭的触发度量值，可理解为当第1电控流量阀的开度小于单阀开度的设定值，如10%时，关闭第2电控流量阀。

本实施方式的智能控制系统使得燃气灶的内环火和外环火的火力可以独立控制，所控制的燃气灶可以均匀地加热锅具，使锅具中心部的温度和锅具边部的温度相当，如小于中边温差的设定值，锅具温度均匀性好，提高食物烹饪的质量，更适合于烹饪米饭及烙饼。当燃气灶的内环火的火力较小，第1电控流量阀的阀开度小于单阀开度的设定值，如10%时，处理单元生成用于关闭第2电控流量阀的控制信号，执行单元基于该控制信号操纵第2电控流量阀关闭，阻断外环燃气流通，外环火熄灭，只有内环火对锅具进行加热。当内环火对锅具加热一个时间段，锅具底部中部温度大于边部温度，且锅具底部中部温度与边部温度之差大于中边温差的设定值时，处理单元生成用于开启第2电控流量阀的控制信号，执行单元基于该控制信号操纵第2电控流量值开启，外环火被点燃，外环火被成功点燃后（可以基于第2温度传感器判断），处理单元生成用于关闭第1电控流量阀的控制信号，执行单元操纵第1电控流量阀关闭，内环火熄灭，只有外环火对锅具进行加热。当外环火对锅具加热一个时间段，锅具底部边部温度高于中部温度，且锅具底部边部温度与中部温度之差大于中边温差的设定值时，控制装置生成控制信号操纵第1电控流量阀开启，第2电控流量阀关闭，用内环火加热锅具，如此循环，内、外环火交替加热锅具。这样，智能能控制系统独立控制燃气灶的内环火和外环火的火力大小，使锅具被加热的温度更均匀。采用本实施方式智能控制系统的燃气灶烹饪有锅巴的米饭时，在烹饪后期产生锅巴的阶段（对应无水阶段），采用外环火和内环火对锅具交替加热，使锅具底部中部和边缘部侧受热更均匀，锅具底部中部和边缘部的温度相当，方便烹饪出又香又酥的锅巴，米饭也更香更可口，锅具底部中部的锅巴不易发生焦糊，锅巴的色泽更均匀。另外，使用本实施方式的燃气灶烙饼，锅具采用普通平底锅，采用外环火和内环火对锅具交替加热，锅具底部中部和边部均匀受热，锅具底部中部和边部的温度相当，方便烹饪出又香又酥的饼子，且饼子的中部不易焦糊，饼子的色泽更均匀。

实施例1

本实施例的一种燃气灶，配置上述实施方式1中提及的智能控制系统，如图3所示，所述燃气灶包括燃烧器10、灶壳体20和智能控制系统30。

所述智能控制系统30包括电控燃气阀31、点火针32、火焰检测针33、温度传感器34、接近传感器35、溢锅传感器36、控制装置37、按键模块和触控屏。所述电控燃气阀31由旋塞阀311、驱动电机312和减速机构313构成，驱动电机312的输出轴和减速机构313的输入轴轴连接，减速机构313的输入轴和旋塞阀311的阀杆轴连接。旋塞阀311选用现有技术燃气灶中通用的旋塞阀，该旋塞阀311被设置有一个进气口，两个出气口；所述的两个出气口，其中的一个为大流量出气口，另一个为小流量出气口。所述燃烧器10包括炉头11、内环火盖12、外环火盖13、喷嘴14及锅支架15。所述内环火盖12、外环火盖13分别盖合在炉头11的内环火气室、外环火气室上，两个喷嘴14和炉头11的内环火、外环火气室的进气口分别连通并固定。燃烧器10嵌装在灶壳体20内，且突出于壳体的顶面。锅支架15置放在灶壳体20上，与燃烧器10共轴线。旋塞阀311进气口和设置在燃气灶内的输气管连通，两个出气口分别和装配在炉头11上的两个喷嘴14连通并固定。可以理解为电控燃气阀31被设置在燃烧器10的进气管路中，用于改变输送到燃烧器10的燃气流量或燃气压力，调整燃烧器火力的大小。点火针32和火焰检测针33被固定在炉头11上，位于内、外环火盖之间，点火针32用于对燃烧器10进行点火，火焰检测针33用于探测燃烧器10上有无火焰。温度传感器34和位于燃烧器10中部的检测孔装配，用于检测置放于燃气灶上锅具锅底部中部的温度。接近传感器35和燃烧器10的检测孔相装配，用于探测燃气灶上有无锅具。可以理解为接近传感器35、温度传感器34均和位于燃烧器10中部的检测孔装配。溢锅传感器36选用用于泡沫检测的光电传感器，和燃气灶相装配，其测量端部与设置在燃气灶上锅具的锅盖上的检测窗正相对，通过该检测窗可以检测到锅具内的泡沫及其高度。此外，还可以选用光电传感器陈列，以产生空间分辨能力。当泡沫高度达到设定的高度阈值时，如泡沫顶端已接触锅盖，则确认发生了溢锅状态，可以避免溢锅的发生。所述电控燃气阀31、点火针32、火焰检测针33、温度传感器34、接近传感器35、溢锅传感器36分别和控制装置37电连接。所述控制装置37内置的存储单元存储有多种烹饪程式。所述按键模块被嵌装在灶壳体20上，所述触控屏灶和壳体20固定。

所述控制装置，如图1所示，包括请求单元、采集单元、取值单元、处理单元、执行单元以及网络单元、键盘接口单元、存储单元、显示驱动单元和存储单元。所述请求单元为人机交互接口，可以获取用户的操作信号（其可以来自按键模块的、触控屏的），如选取所需的烹饪程式的电信号、修改烹饪程式的电信号。所述控制装置通过其内置的网络单元与移动终端，如手机、PDA等，建立通信连接，以及控制装置通过其内置的网络单元、路由器、互联网与设置在云端的云服务器建立通信连接。所述按键模块通过键盘接口单元与控制装置电连接，按键模块通过键盘接口单元可以向控制装置发送，如“点火”、“熄火”、“增大火力”、“减小火力”、“确认”等控制信号，适用手动控制燃气灶点火、熄火、增大火力、减小火力以及修改设定烹饪程式。所述触控屏通过显示驱动单元与控制装置连接，适于将燃气灶的工作状况，如选用的烹饪程式、当前温度、当前程式步序号、当前程式步剩余时间等进行显示。所述触控屏还用于修改烹饪程式、以及手动控制燃气灶。

需要说明的是，所述溢锅传感器36还可以采用用于泡沫检测的超声波传感器。此外，所述溢锅传感器36还可以选用用于位移检测的超声波传感器或光电传感器，被设置在锅具的上方，与锅具的锅盖正相对，用于探测锅具锅盖的位移运动，当探测到锅盖的位移运动，确认发生溢锅状态。另外，所述溢锅传感器36还可以更经济的热电偶，和燃气灶相装配，其测量端部被设置于套装在燃烧器10的容水盘内，用于检测锅具内的液体有无溢出，若有溢出，则确认发生了溢锅状态。

接下来，以上述实施方式1中提及的烹饪程式（暂不考虑温度偏移值参数）为例，将采用了智能控制系统的燃气灶自动烹饪的原理及控制过程，具体如下所述。

所述烹饪程式包括程式表和程式参数。所述程式表为由时间和温度所构成的表格，包括多个程式步，程式步的数量根据烹饪需要进行确定，如升温速率大与小，无具体要求。烹饪程式中温度及时间的设定值进行优化调整，可以使燃气灶产生所需要的火力，提高烹饪质量，并缩短烹饪时间，提高效率。例如，有的食物在烹饪过程中，特别是烹饪初期易产生泡沫，而导致溢锅，可以调整程式表中的时间和温度的设定值来影响燃气灶的火力，降低升温速率，以及降低沸腾后的温度的设定值，以小火力加热；有的食物在烹饪过程中，不易产生泡沫，可以设定程式表的时间与温度的设定值来快速升温，减少烹饪时间。本实施方式烹饪程式的程式表，以表格形式存在，数据点少，非常方便于修改，针对不同的烹饪需求，便于设定及优化出相对应的程式表，有利于烹饪更高质量的食物。

所述烹饪程式的程式表包括7个程式步。其中第1-3程式步，对升温阶段，设置多个程式步以产生不同的升温速率，从第1程式步到第3程式步，温升速率逐步降低；第4-6程式步，对高度保温阶段，在该保温阶段的温度的设定值不同，燃气灶产生不同的火力，采用较大、较小火力交替加热；第7程式步，对应降温保温阶段，也可以不设置该程式步，让其自然冷确。

控制装置37的取值单元从程式表中获取上一程式步及当前程式步的温度的设定值，采用线性内插值法经计算得到各个采样周期对应的温度的设定值。可以理解为，所述取值单元根据采样周期，如10s，将当前程式步的时间设定值对应的时间段划分为多个对应时长的小时间段，每一小时间段对应于一个采样周期，并依据上一程式步温度的设定值和当前程式步温度的设定值，采用线性内差值法计算处理，以得到当前采样周期对应的温度的设定值。每采样取值温度的设定值一次，当前程式步时间的设定值减少一个采样周期对应的时间长度，当当前程式步的剩余时间为0或小于0时，表示当前程式步被执行完。例如，以第2程式步的线性内插值法取值为例，说明如何从程式表中获取温度的设定值。假设采样周期10s，第2程式步共有18个采样周期，其中第9个采样周期，即第90s，对应于第2程式步的1分30秒处，采用线性内插法从第2程式步获取在该第9个采样周期的温度的设定值为75℃。

控制装置37基于用户所选择的烹饪程式，从其内存储单元读取相对应的烹饪程式。控制装置37基于获取的烹饪触发信号（如点火按键的信号或时间触发信号），操纵燃气灶点火，进行食物的烹饪。在烹饪过程中，控制装置37基于烹饪程式，依次执行烹饪程式的各个程式步，操控燃气灶的火力，加热锅具，使锅温度的测量值达到温度的设定值，自动烹饪食物，直到程式表被依次执行完，完成食物的烹饪，在烹饪的过程中，用户无需参与烹饪火力及时间的控制。其具体如下所述：

控制装置37的请求单元基于用户所选择的烹饪程式，先从其内存储单元获取相对应的烹饪程式，若获取不到，则再从云服务器中获取相对应的烹饪程式。控制装置37的处理单元基于获取的烹饪触发信号生成用于点火的控制信号，执行单元的第1执行单元基于该用于点火的控制信号操纵电控燃气阀开启，并达到预设的阀度，如90%的开度，所述第2执行单元再操纵点火针对燃气灶点火，直至点火成功，燃气灶加热锅具，进行食物的烹饪。若多次（如10次）连续点火，均不能成功点火，处理单元生成关闭电控燃气阀的控制信号，执行单元根据该控制信号操纵电控燃气阀关闭，阻碍断燃气流通，避免燃气泄漏。

在烹饪过程中，控制装置37的取值单元依次启遍历并执行烹饪程式的第1到第7程式步，操控燃气灶的火力。所述取值单元执行第1程式步，在每个采样周期，控制装置37的取值单元采用线性内插值法从第1程式步中获取温度的设定值，控制装置37的采集单元采集温度传感器34的检测信号，以获取锅温度的测量值，控制装置37的处理单元基于锅温度的测量值和锅温度的设定值，生成用于调整燃气灶火力大小的控制信号，控制装置37的执行单元的第1执行单元根据该调整燃气灶火力大小的控制信号操纵电控燃气阀31，调整电控燃气阀的开度，控制燃烧器10的火力，使锅温度的测量值和设定值相当，即达到设定值。

控制装置37的处理单元将所获取的锅温度的测量值和温度的设定值进行比较处理，当锅温度的测量值小于温度的设定值，控制装置37的处理单元经运算生成包括使燃烧器10火力增大的控制信号，执行单元的第1执行单元基于该火力增大的控制信号操纵电控燃气阀31增大开度，使被输送到燃烧器10的燃气流量或燃气压力增大，增加燃烧器10的火力，以使锅具的温度升高，直到所获取的锅温度的测量值和温度的设定值相当；当所采集的锅温度的测量值大于所获取的温度的设定值时，控制装置37的处理单元经运算生成包括使燃烧器10火力减小的控制信号，执行单元的第1执行单元基于该火力减小的控制信号操纵电控燃气阀31减小开度，使被输送到燃烧器10的燃气流量或燃气压力减小，降低燃烧器10的火力，以使锅具的温度下降，直到所获取的锅温度的测量值达到温度的设定值；如此往复，直至第1程式步被控制装置37执行完。

第1程式步的时间被执行完后，控制装置37采用上述控制方法依次执行第2程式步至第7程式步，直至程式表的各个程式步被执行完，完成食物的烹饪。

控制装置37的处理单元对所获取的锅温度的测量值、温度的设定值进行运算处理生成操纵电控燃气阀调整燃烧器10火力的控制信号时，所采用的运算处理方法可以是比例积分（PI）控制算法，也可以是比例微分（PD）控制算法，还也可以是控制精度更高的比例积分微分（PID）控制算法。

当烹饪程式被控制装置37执行完，完成食物的烹饪，此时控制装置37的处理单元生成控制信号，触发报警器发出轰鸣声，告知用户，烹饪结束，可以取用食物。

需要说明的是，若采用“温度偏移值”参数进行锅温度的控制，控制装置37的处理单元将锅温度的测量值同从烹饪程式中获取的温度的设定值与温度偏移值的和值相比较，基于锅温度的测量值以及获取的温度的设定值与温度偏移值的和值，进行运算处理生成用以调整燃气灶火力的控制信号，控制装置37的执行单元基于该调整燃气灶火力的控制信号操纵电控燃气阀，调整燃气灶的火力，使锅温度的测量值达到所获取的温度的设定值与温度偏移值的和值，直到烹饪程式被控制装置执行完。

在上述的自动烹饪的过程中，在每个采样周期，控制装置37的采集单元还采集火焰检测针33的检测信号，控制装置37的处理单元基于火焰检测针33的检测信号进行处理，当确定燃烧器10的火焰已经熄灭，且烹饪程式未被执行完时，控制装置37的处理单元生成用于点火的控制信号，执行单元的第2执行单元基于该用于点火的控制信号操纵点火针32对燃烧器10进行点火，继续烹饪食物，直至完成烹饪，以保证烹饪的质量。进一步地，控制装置37的采集单元还采集接近传感器35的检测信号，控制装置37的处理单元基于接近传感器35的检测信号当确定燃气灶上有锅具时，控制装置37的处理单元才生成控制信号操纵点火针32对所述燃烧器10进行再次点火，继续烹饪食物，以避免燃气灶空烧。当烹饪程式被执行完或燃烧器熄火不能成功点火时，控制装置37的处理单元生成用于关闭电控燃气阀的控制信号，执行单元的第1执行单元基于该控制信号操纵电控燃气阀关闭，切断气源，以免燃气泄漏，酿成事故。在自动烹饪过程中，当锅具被移除，延时一段时间后，如1分钟后，控制装置37的处理单元生成用于关闭电控燃气阀的控制信号，操控电控燃气阀关闭，切断气源，使燃气灶熄火，以避免空烧，浪费燃气。

在上述自动烹饪过程中，在每个采样周期，控制装置37的采集单元还获取溢锅传感器36的检测信号，控制装置37的处理单元基于溢锅传感器36的检测信号进行溢锅状态的判断，当作出溢锅状态的判断时，处理单元生成使燃气灶火力减小的控制信号，执行单元基于该火力减小的控制信号操控电控燃气阀31减小开度，使燃烧器10火力逐步减小，消除溢锅，避免溢锅继续进行；同时控制装置37进行溢锅计数。当溢锅计数大于预设的计数阈值，比如溢锅计数大于3次时，特别是发生连续溢锅计数时，控制装置37的处理单元还进行了以下溢锅处理。

当溢锅计数大于预设的计数阈值时，控制装置37将从烹饪程式中所获取的与发生溢锅时刻所在采样周期相对应的温度的设定值与当前程式步温度的设定值进行比较，并将所述温度的设定值与当前程式步温度的设定值作差值计算，该差值在此进行标识，如被标识为第1调整量值。当所获取的与发生溢锅时刻所在采样周期相对应的温度的设定值相对于当前程式步温度的设定值较低时，例如，所述温度的设定值与该程式步温度的设定值间相差5-10℃，表明烹饪程式中当前程式步温度的设定值过高，此时，控制装置37减小烹饪程式中的温度偏移值的设定值，使锅具00的被控目标温度整体向下平移，以降低锅的被控目标温度，以消除溢锅，避免溢锅继续进行。所述温度偏移值的减小幅度可以参照第1调整量值进行确定，可选地取值为第1调整量值的部分量值，如减小幅度取第1调整量值的1/3、1/2或2/3等。当所获取的与发生溢锅时刻所在采样周期相对应的温度的设定值相对于该程式步温度的设定值较高时，如所述温度的设定值与当前程式步温度的设定值间相差2-5℃，即溢锅时所对应的温度的设定值已接近当前程式步温度的设定值时，控制装置37减小烹饪程式中当前程式步温度的设定值，以及减小其温度设定值不小于该程式步温度设定值的各个程式步的温度的设定值，减小锅具的被控温度以及锅温度上升的速率，逐步减少燃气灶的火力，减少直至消除溢锅。所述程式步温度的设定值的减小幅度可以参照第1调整量值来确定，可选地取值为第1调整量值的部分量值，如减小幅度取值为第1调整量值的1/3、1/2或2/3等。需要说明的是，当溢锅发生后，控制装置37还可以同时减小烹饪程式中温度偏移值的设定值以及当前程式步温度的设定值，此种情况下为了避免超调，导致锅的被控目标温度过低，则温度偏移值的减小幅度与程式步温度设定值的减小幅度之和应小于第1调整量值。控制装置37对烹饪程式进行上述之一种的修改后，将溢锅计数进行规0处理，恢复0值。

控制装置37对烹饪程式进行修改后，如对程式步温度的设定值或/和温度偏移值的设定值进行减小修改后，控制装置37基于溢锅传感器的信号又作出溢锅状态的判断，并进行溢锅计数，当溢锅计数大于计数阈值时，控制装置37依上述方法再次修改烹饪程式，如此循环调整，直至烹饪程式被执行完，完成整个烹饪过程。烹饪完成后，用户可以保存控制装置37所修改的烹饪程式，以备下次使用。

实施例2

本实施例的一种燃气灶，应用上述实施方式2中提及的智能控制系统，如图4所示，为了减小篇幅，接下来主要描述该实施例2和实施例1的相区别的部分。

所述电控燃气阀31＇由电控流量阀构成，所述电控流量阀包括第1电控流量阀311＇和第2电控流量阀312＇。所述1电控流量阀311＇和第2电控流量阀312＇的进气口经三通管和位于燃气灶内的输气管连通，第1电控流量阀311＇的出气口和装配在燃烧器10上的内环喷嘴14的进气口连通，第2电控流量阀311＇的出气口和装配在燃烧器10上的外环喷嘴14的进气口连通，用于分别控制燃烧器10内环火和外环火的火力大小，以使燃烧器10均匀地加热锅具，锅具中部和边部的温差较小，锅具温度的均匀性好，有利于烹饪出更高质量的食物。所述电控流量阀的数量与燃烧器10的分火气室，即火盖，的数量相一致，本实施方式中，燃烧器10只有内、外环两个分火气室，因而构成电控燃气阀31＇的电控流量阀的数量为两个。所述电控流量阀选用比例阀，所述比例阀通过比例阀驱动器和控制装置的执行单元建立电连接，比例阀驱动器可以基于执行单元的第1执行单元输出的控制信号，如4-20mA的电流控制信号，相对应地调整比例阀的阀开度。所述比例阀还可以由伺服阀、比例伺服阀和质量流量控制器中的一种所替代；此外，所述比例阀还可以由依次相连通的比例阀和质量流量计所替代。

所述温度传感器34，包括第1温度传感器341和第2温度传感器342。所述第1温度传感器341、接近传感器35和位于燃烧器10中部的检测孔装配，用于检测置放于燃烧器上的锅具锅底部中部的温度，以及探测燃气灶上有无锅具；所述第2温度传感器342被设置在燃烧器10的边部侧，位于外环火盖的外部侧，用于检测置放于燃烧器上的锅具锅底部边部的温度。所述第1温度传感器341和第2温度传感器342的结构构造相同，均可以选用非接触测温的红外温度传感器。

本实施例的燃气灶的外环火和内环火的火力可以独立控制，有利于燃气灶均匀地加热锅具，使锅具中部和边部的温度差较小，如小于中边温差的设定值，锅具温度的均匀性好，可以提高食物烹饪的质量，特别适合于烹饪米饭及烙饼。当燃气灶的火力较小时，第1电控流量阀311＇和第2电控流量阀312＇的阀开度均较小，当需燃烧器10的火力进一步减小，第1电控流量阀311＇和第2电控流量阀312＇的阀开度被减小，当第1电控流量阀311＇的开度小于单阀开度的设定值，如10%时，第2电控流量阀312＇被控制装置37关闭，阻断燃气流通，外环火熄灭，只有内环火对锅具进行加热。当内环火对锅具加热一个时间段，锅具中部温度大于边部温度，且锅具中部与边部温度之差大于中边温差的设定值时，控制装置37生成控信号操纵第2电控流量阀312＇开启，点燃燃烧器的外环火，并操纵第1电控流量阀311＇关闭，内环火熄灭，只有外环火对锅具进行加热。当外环火对锅具加热一个时间段，锅具底部边部温度高于中部温度，且锅具底部边部温度与中部温度之差大于中边温差的设定值时，控制装置37生成控制信号操纵第1电控流量阀311＇开启，点燃燃烧器的内环火，操纵第2电控流量阀312＇关闭，用内环火加热锅具，内、外环火交替加热锅具，如此循环，锅具温度更均匀，有利于烹饪高质量的食物。这样，本实施方式的燃气灶的内环火和外环火独立控制，以及交替加热锅具，燃气灶均匀地加热锅具。比如，烹饪无锅巴的米饭，在米饭烹饪的中后期，也即无水状态期间，分别控制第1电控流量阀311＇和第2电控流量阀312＇，调整内环火和外环火火力的大小或让内环火和外环火交替加热锅具，锅具均匀受热，锅具底部中部侧的温度和锅具底部边部侧的温度相当，锅具的温度更均匀，所烹饪出的米饭的均匀性更好，锅具底部中部处无锅巴，米饭也更香更可口。又比如，烹饪有锅巴的米饭，在烹饪后期产生锅巴的阶段（对应无水阶段），分别控制第1电控流量阀311＇和第2电控流量阀312＇，采用内环火和外环火对锅具交替加热，使锅具中部和边缘部侧受热更均匀，锅具中部和边缘部的温度相当，有利于烹饪出又香又酥的锅巴，米饭也更香更可口，锅具中部的锅巴不易发生焦糊，锅巴的色泽更均匀。另外，使用本实施方式的燃气灶烙饼，锅具采用普通平底锅，采用外环火和内环火对锅具交替加热，锅具中部和边部均匀受热，锅具中部和边部的温度相当，方便烹饪出又香又酥的饼子，且饼子的中部不易焦糊，饼子的色泽更均匀。

本发明的一种适用于燃气灶的智能控制系统，被配置有电控燃气阀、温度传感器和控制装置。控制装置为控制系统的控制中心，包括请求单元、采集单元、取值单元、处理单元和执行单元。请求单元为人机交互接口，用户通过请求单元可以选择所需用的烹饪程式。烹饪程式被配置有与时间相关联的锅温度的设定值，由多个程式步构成，每个程式步包括时间和温度的设定值。电控燃气阀被设置在内置于燃气灶的燃烧器的进气管路中，用于调整被输送到燃烧器的燃气流量或燃气压力，控制燃烧器的火力，达到所需的大小。温度传感器用于检测锅具底部的温度。在烹饪食物时，请求单元根据用户的选择请求获取与被烹饪食物相对应的烹饪程式。在自动烹饪的过程中，在每个采样周期，采集单元采集温度传感器的检测信号，基于该检测信号获取锅温度的测量值，取值单元利用插值法（如线性内插值法）从烹饪程式中经计算得到各个采样周期对应的温度的设定值，处理单元基于所述的锅温度的测量值和温度的设定值进行运算处理生成包括调整火力的控制信号，执行单元基于该控制信号操纵燃气灶的电控燃气阀，改变电控燃气阀的开度，调整被输送到燃烧器的燃气流量或燃气压力，以调整燃气灶火力的大小，使锅温度的测量值达到温度的设定值，直至烹饪程式中被配置的时间执行完，即烹饪程式被执行完，完成食物的烹饪。在整个烹饪过程中，用户无需参与，智能控制系统基于烹饪程式操纵燃气灶调整火力的大小及火力持续的时间，自动烹饪食材，用户无需参与。采用本发明智能控制系统的燃气灶适用于自动煲汤、煮米饭、煮稀饭、烙饼子以及煎煮中草药。

本发明的另一种适用于燃气灶的智能控制系统，所述电控燃气阀至少包括第1电控流量阀和第2电控流量阀，所述温度传感器包括用于检测锅底部中部温度的第1温度传感器和用于检测锅底部边部温度的第2温度传感器。所述第1电控流量阀被设置在燃烧器内环火的进气管路中，第2电控流量阀被设置在燃烧器外环火的进气管路中，用于分别控制被输送到燃烧器内环火气室、外环火气室的燃气流量或燃气压力，独立控制燃气灶内环火的火力和外环火的火力，燃气灶均匀加热锅具，锅具底部中部的温度和锅具底部边部的温度相当，锅具温度的均匀性更好，可以烹饪出更高质量的食物，特别适合于烹饪有锅巴的米饭、无锅巴的米饭以及烙饼。烹饪无锅巴的米饭时，在米饭烹饪的中后期，也即无水状态期间，控制第1电控流量阀和第2电控流量阀，调整外环火和内环火火力的大小或让外环火和内环火对锅具交替加热，锅具均匀受热，锅具中部侧的温度和锅具边部侧的温度相当，锅具的温度更均匀，即使锅具的中部也不易产生锅巴，所烹饪出的米饭的均匀性更好，米饭也更香更可口。烹饪有锅巴的米饭及烙饼子时，在米饭烹饪的中后期产生锅巴的期间，分别控制电控流量阀，调整外环火和内环火的火力大小或让外环火和内环火对锅具交替加热，锅具被均匀加热，锅具中部侧的温度和锅具边部侧的温度差别不大，如几度，所烹饪出的锅巴和饼子的色泽更均匀，且锅巴和饼子的中部也不易发生焦糊。

和现有技术相比，本发明具有如下技术进步性：

操控燃气灶自动烹饪食物，用户无需参与。智能控制系统被配置有电控燃气阀、温度传感器和控制装置。所述电控燃气阀被设置在内置于燃气灶的燃烧器的进气管路中，控制被输送到燃烧器的燃气流量或燃气压力，用以调整燃气灶的火力大小。温度传感器用于检测锅具底部的温度。烹饪食物时，控制装置获取与被烹饪食物相对应的烹饪程式；在烹饪过程中，控制装置获取温度传感器所检测的锅温度的测量值，及采用插值法经计算从烹饪程式中获取锅温度的设定值，基于锅温度的测量值和锅温度的设定值进行运算处理，生成控制信号操纵电控燃气阀动作调整燃烧器火力的大小，使锅温度的测量值达到锅温度的设定值，直至烹饪程式中的时间被执行完，完成食物烹饪。在整个烹饪过程中，智能控制系统操纵燃气灶产生烹饪所需的火力及控制火力的持续时间，自动烹饪食物，用户无需参与。

锅具受热更均匀，烹饪更高质量食物。智能控制系统的电控燃气阀由至少两个电控流量阀构成，被装配在内置于燃气灶的燃烧器的内环火和外环火的进气管路中，分别调整燃气灶外环火的火力和内环火的火力，操纵燃气灶均匀加热锅具，锅底部中部的温度和锅底部边部的温度相当，锅具温度的均匀性更好，有利于燃气灶烹饪出更高质量的食物，特别适合于烹饪有锅巴的米饭、无锅巴的米饭以及烙饼。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。

Claims (9)

1.一种适用于燃气灶的智能控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：

温度传感器，适于检测置放于燃气灶上的锅具的温度；

电控燃气阀，包括电控流量阀，该电控流量阀包括第1电控流量阀和第2电控流量阀，第1电控流量阀被设置在燃烧器内环火的进气管路中，第2电控流量阀被设置在燃烧器外环火的进气管路中，用于调整燃烧器的火力大小；

控制装置，包括请求单元、采集单元、取值单元、处理单元和执行单元；所述请求单元，适于获取与被烹饪食物相对应的烹饪程式，烹饪程式被配置有与时间相关联的锅温度的设定值及与时间相关联的用于表征第1电控流量阀和第2电控流量阀关联性的开度比的设定值；所述采集单元，适于基于温度传感器的检测信号获得锅温度的测量值；所述取值单元，适于基于所获取的烹饪程式，采用插值法计算得到对应的锅温度的设定值；所述处理单元，适于基于锅温度的测量值及锅温度的设定值进行运算处理生成调整燃气灶火力的控制信号；所述执行单元，适于基于所述控制信号操纵电控燃气阀改变阀开度，调整燃气灶火力的大小，使锅温度的测量值达到锅温度的设定值，直至烹饪程式被执行完，完成食物烹饪。

2.根据权利要求1所述的智能控制系统，其特征在于：

所述烹饪程式包括程式表；

所述程式表包括多个程式步，各个所述程式步包括对应的时间的设定值和温度的设定值。

3.根据权利要求2所述的智能控制系统，其特征在于：

所述烹饪程式还包括程式参数，所述程式参数包括温度偏移值的信息，所述温度偏移值适于对所述锅具的控温偏差进行修正；在每个控制周期，使锅温度的测量值达到从烹饪程式中获取的锅温度的设定值与温度偏移值的和值。

4.根据权利要求1所述的智能控制系统，其特征在于：所述电控燃气阀的电控流量阀可由旋塞阀和驱动电机替代，所述驱动电机和旋塞阀的阀杆轴连接，用于调整旋塞阀的阀开度。

5.根据权利要求1所述的智能控制系统，其特征在于：所述电控流量阀为比例阀、伺服阀、比例伺服阀和质量流量控制器中的一种；或者，所述电控流量阀由依次连通的比例阀和质量流量计构成。

6.根据权利要求3所述的智能控制系统，其特征在于：所述控制系统还包括点火针、火焰检测针、接近传感器、溢锅传感器中的至少一种；所述点火针适于对燃烧器进行点火，火焰检测针适于探测燃烧器上有无火焰，接近传感器适于探测燃烧器上有无锅具，溢锅传感器适于检测置放于燃气灶上的锅具的溢锅状态。

7.根据权利要求6所述的智能控制系统，其特征在于：

所述采集单元，还适于采集溢锅传感器的检测信号；所述处理单元，还适于基于溢锅传感器的检测信号确定发生溢锅状态时，生成包括减小火力的控制信号；所述执行单元，还适于基于该控制信号操纵电控燃气阀减小燃烧器的火力，直至消除溢锅；或者，

所述控制装置还包括用于更新烹饪程式的调整单元，所述调整单元减小烹饪程式中的温度偏移值的设定值，或者，减小烹饪程式中与溢锅状态相对应的程式步温度的设定值，以减小燃气灶的火力，直至消除溢锅。

8.根据权利要求1所述的智能控制系统，其特征在于：

所述温度传感器包括用于检测锅具底部的中部温度的第1温度传感器和用于检测锅具底部的边部温度的第2温度传感器；

所述烹饪程式的程式参数包括用于表征锅具中部温度和边部温度之间的差值的中边温差的参数；

所述采集单元，还适于采集第1温度传感器及第2温度传感器的检测信号，以获得第1测量值和第2测量值；所述处理单元，还适于将第1测量值和第2测量值做差值处理，当所述差值大于中边温差的设定值时生成控制信号；所述执行单元，适于基于该控制信号操纵第1电控流量阀或第2电控流量阀，改变燃烧器内环火或外环火的火力大小，直至第1测量值和第2测量值的差值小于所述中边温差的设定值。

9.根据权利要求6要求所述的智能控制系统，其特征在于：

所述采集单元，还适于采集火焰检测针的检测信号；所述处理单元，还适于基于火焰检测针的检测信号确定燃烧器的火焰已熄灭且烹饪程式未被执行完时，生成用于点火的控制信号；所述执行单元，还适于基于所述点火的控制信号操纵点火针对燃烧器点火；或者，

所述采集单元，还适于采集接近传感器的探测信号；所述处理单元，还适于基于接近传感器的探测信号确定燃气灶上有锅具时，生成所述点火的控制信号；所述执行单元，还适于基于所述点火的控制信号操纵点火针对所述燃烧器进行点火。

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