CN113243769A - 烹饪控制方法、装置、存储介质、机构及烹饪设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种用于蒸箱的烹饪控制方法、装置、存储介质、机构及烹饪设备,所述蒸箱包括箱体,所述箱体内具有储水槽,所述烹饪控制方法包括:加热储存于所述储水槽内的液体,以对置于所述箱体内的食物进行烹饪;采集所述箱体内的实时温度;比较所述实时温度与预设温度值的大小;若所述实时温度小于预设温度值,根据加速速率值控制加热功率;若所述实时温度大于或等于所述预设温度值,通过PID调节控制加热功率。本申请能够根据箱体内的温度状况控制好加热功率,避免出现火候把控不好而导致烹饪过火或欠缺火侯的问题。
Description
技术领域
本申请涉及烹饪技术领域,具体涉及一种烹饪控制方法、装置、存储介质、机构及烹饪设备。
背景技术
蒸箱或蒸柜的烹饪方法是利用水沸后产生的水蒸气为传热介质,对食物进行烹饪,使食物成熟。
但是,现有的智能海鲜蒸柜,存在体验感不好、体积过大、烹饪的一致性不好等问题,优其是对火侯的把控不好,容易出现烹饪过火或欠缺火侯等现象。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的问题,本申请的主要目的在于提供一种在烹饪时能够避免出现过火或欠缺火侯问题的烹饪控制方法。
为了实现上述目的,本申请具体采用以下技术方案:
本申请提供了一种用于蒸箱的烹饪控制方法,所述蒸箱包括箱体,所述箱体内具有储水槽,所述烹饪控制方法包括:
加热储存于所述储水槽内的液体,以对置于所述箱体内的食物进行烹饪;
采集所述箱体内的实时温度;
比较所述实时温度与预设温度值的大小;
若所述实时温度小于预设温度值,根据加速速率值控制加热功率;
若所述实时温度大于或等于所述预设温度值,通过PID调节控制加热功率。
在一种具体的实施方式中,所述预设温度值为温度设定值的百分之六十。
在一种具体的实施方式中,所述根据加速速率值控制加热功率包括:
在加速速率值小于或等于预定值时,控制加热器以满负荷状态加热;
在加速速率值大于预定值时,控制加热器停止加热。
在一种具体的实施方式中,所述通过PID调节控制加热功率具体为:
根据温度偏差值通过PID调节器输出控制信号,所述温度偏差值为温度设定值与实时温度的差值;
根据所述控制信号通过脉宽调制的方法控制加热电压,以控制加热功率。
在一种具体的实施方式中,根据所述控制信号通过脉宽调制的方法控制加热电压具体为:
根据所述控制信号通过脉宽调制的方法控制继电器的输出电压,以控制加热电压。
在一种具体的实施方式中,所述烹饪控制方法还包括:
采集所述箱体内的气压值;
在所述气压值高于预设值时,控制加热器停止加热。
在一种具体的实施方式中,所述烹饪控制方法还包括:
根据所述储水槽的水位状况控制补水操作,和/或
在烹饪结束后控制排水操作。
在一种具体的实施方式中,所述烹饪控制方法还包括:在烹饪结束后,控制报警提示。
相应地,本申请还提供了一种用于蒸箱的烹饪控制装置,所述蒸箱包括箱体,所述箱体内具有储水槽,所述烹饪控制装置包括:
加热单元,用于加热储存于所述储水槽内的液体,以对置于所述箱体内的食物进行烹饪;
温度采集单元,用于采集所述箱体内的实时温度;
比较单元,用于比较所述实时温度与预设温度值的大小;
第一控制单元,用于若所述实时温度小于预设温度值,根据加速速率值控制加热功率;
第二控制单元,用于若所述实时温度大于或等于所述预设温度值,通过PID调节控制加热功率。
相应地,本申请还提供了一种烹饪控制装置,所述烹饪控制装置包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述实施例所述烹饪控制方法的步骤。
相应地,本申请还提供了一种存储介质,所述存储介质包括存储的计算机程序,其中,所述计算机程序运行时控制所述存储介质所在设备执行如上述实施例所述的烹饪控制方法。
相应地,本申请还提供了一种烹饪控制机构,所述烹饪控制机构包括:
箱体,所述箱体内具有储水槽;
加热单元,用于加热储存于所述储水槽内的液体;
温度采集单元,用于采集所述箱体内的实时温度;
比较器,用于比较所述实时温度与预设温度值的大小;
控制器,用于加载程序以执行如上述实施例所述的烹饪控制方法。
在一种具体的实施方式中,所述烹饪控制机构还包括压力采集单元,所述压力采集单元与所述控制器连接,所述压力采集单元用于采集所述箱体内的气压值,使所述控制器能够根据所述气压值控制所述加热器加热。
在一种具体的实施方式中,所述烹饪控制机构还包括进水阀和出水阀,所述进水阀、所述出水阀分别连接于所述储水槽,且所述进水阀、所述出水阀分别与所述控制器连接,通过所述控制器控制所述进水阀、所述出水阀的开启或关闭。
相应地,本申请还提供了一种烹饪设备,所述烹饪设备包括如上述实施例所述的烹饪控制机构。
相比于现有技术,本申请在烹饪时,先采集箱体内的实时温度,再比较实时温度与预设温度值的大小,当实时温度小于预设温度值时,根据加速速率值控制加热功率;当实时温度大于或等于预设温度值时,通过PID调节控制加热功率;进而能够根据箱体内的温度状况控制好加热功率,避免出现火候把控不好而导致烹饪过火或欠缺火侯的问题。
附图说明
图1为本申请实施例提供的蒸箱的立体结构图。
图2为本申请实施例提供的温度调节模块框图。
图3为本申请实施例提供的温度调节过程示意图。
图4为本申请实施例提供的加热器连接示意图。
图5为本申请实施例提供的脉宽调制电压输出示意图。
图6为本申请实施例提供的温度控制的动态响应过程示意图。
图7为本申请实施例提供的烹饪控制方法的流程图。
图8为本申请实施例提供的烹饪控制装置的模块框图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
在本申请的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性;除非另有规定或说明,术语“多个”是指两个或两个以上;术语“连接”、“固定”等均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接,或电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本说明书的描述中,需要理解的是,本申请实施例所描述的“上”、“下”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的,不应理解为对本申请实施例的限定。此外,在上下文中,还需要理解的是,当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时,其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”,也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。
参照图1所示,图1为本申请实施例提供的蒸箱的立体结构图。蒸箱100包括箱体1、箱门2和磁力锁(图中未示出),箱体1具有烹饪腔和开口,烹饪腔用于放置待烹饪食物,开口用于便于将食物放入或取出烹饪腔。箱门2通过磁力锁活动连接箱体1,用于打开或关闭开口。
具体的,蒸箱100还包括进水阀3、出水阀4、加热单元(进一步地,加热单元中包含有加热器,其图中未示出)、温度采集单元(进一步地,温度采集单元中包含有热电偶,其图中未示出)、压力采集单元(进一步地,所述压力采集单元包含有压力传感器,其图中未示出)和控制器(图中未示出)。箱体1内具有储水槽,储水槽用于存储液体,进水阀3和出水阀4分别连接于储水槽,在烹饪时,通过进水阀3对储水槽12进行补水,在烹饪结束后,通过出水阀4排出储水槽12内的水。加热器用于加热储水槽内的水,使储水槽内的水蒸发成水蒸气,以通过水蒸气对置于烹饪腔内的待烹饪食物进行烹饪。温度采集单元用于采集箱体1的烹饪腔内的温度,压力采集单元用于采集箱体1的烹饪腔内的气压。控制器与进水阀3、出水阀4、加热单元、温度采集单元和压力采集单元分别连接,通过控制器控制进水阀3、出水阀4的工作,以对储水槽进行补水或排水,同时,控制器还用于根据温度采集单元、压力采集单元的检测结果控制加热单元的工作。
进一步地,蒸箱100还包括显示面板5和蜂鸣器(图中未示出),显示面板5设置于箱体1的外表面,通过显示面板5能够显示菜品、温度、压力、时间、水位状况等参数,蜂鸣器用于在烹饪结束后报警提示。
执行烹饪操作时,首先执行补水操作,具体的,开启进水阀3,通过进水阀3自动补水至箱体1的储水槽的合适水位,当显示面板5显示补水完成时,停止补水操作。在本实施例中,如果补水操作超过5分钟仍未达到合适水位,自动报警显示缺水。
其次,将待烹饪食物置于箱体1的烹饪腔内,关闭好箱门2。再通过显示面板5输入对应的菜品名称,使蒸箱100能够根据菜品种类按照预先设定好的时间和温度进行烹饪,其中,预先设定好的时间和温度是根据已测试过的菜谱定的,根据不同种类的食材,设定不同的时间和温度。当然,用户也可以按照自身需求设置烹饪温度和时间等数据进行个性化烹饪。具体地,控制器控制加热单元加热储水槽中的液体,使液体蒸发成水蒸气,以对置于烹饪腔内的食物进行烹饪。在烹饪结束后,控制器控制蜂鸣器报警提示,并且过一定时间后控制箱门2自动打开,取出烹饪好的食物,且控制自动排出储水槽内水。其中,在烹饪过程中,如果储水槽的水位降低到一定位置时,通过控制器能够控制进水阀3打开,实现自动补水,补水完成后自动停止补水。同时,通过压力采集单元检测烹饪腔内的气压,通过温度采集单元检测烹饪腔内的温度,使控制器能够根据压力采集单元和温度采集单元的检测结果控制加热单元的加热。
具体的,当压力采集单元检测到烹饪腔内的压力达到阈值时,控制器控制加热单元停止加热,然后进行故障处理,实现过压保护功能,以防止压力过大存在的风险。同时,通过PID调节温度,实现定温功能。
因为蒸箱内部是一个密闭空间,若气压过大,则会有导致烹饪腔内气压过高而受损的风险。因此,本申请通过压力采集单元在烹饪过程中读取烹饪腔内的气压,若气压高于一定阈值,则暂停加热。待气压回落至安全阈值,再恢复正常工作,这样既保证了在烹饪过程对火侯的控制,又避免了烹饪腔内气压过高导致腔体受损的风险。
参照图2所示,图2为本申请实施例提供的温度调节模块框图。蒸箱100还包括固态断电器SSR及与固态继电器SSR连接的PID调节器。温度控制的具体过程为:通过温度采集单元采集烹饪腔内的实时温度并将该实时温度信号PV输入计算单元,通过计算单元计算出实时温度与温度设定值的温度偏差值EV(温度偏差值EV=温度设定值SV-实时温度),PID调节器根据温度偏差值控制固态继电器的输出电压,以控制加热器的加热功率,进而克服温度偏差值,促使该温度偏差值趋近于零。
本申请通过这种温度控制方式,可以使烹饪腔内的温度能够平滑地达到温度设定值SV,温度偏差值EV可以控制在±1.0℃以内,避免出现烹饪过火或是欠缺火侯的问题。例如,当某一时刻蒸箱内检测到水蒸气温度低于设定值,即,导致烹饪腔内温度未达到设定值,这时,通过控制器控制加热器加热,使烹饪腔内的温度迅速回升,其温度调节过程参照图3所示,图3为本申请实施例提供的温度调节过程示意图。
参照图4和图5所示,图4为本申请实施例提供的加热器连接示意图;图5为本申请实施例提供的脉宽调制电压输出示意图。进一步地,温度控制的功率输出采用脉宽调制(PWM)的方法,固态继电器SSR的输出端为脉宽可调的电压Uout。当固态继电器SSR的触发脚触发时,电源电压UAN通过固态继电器SSR的输出端加载到加热器的两端,当固态继电器SSR的触发脚没有触发信号时,固态继电器SSR关断。因此,加热器两端的平均电压为:
Ud=(t/T)*UAN=K*UAN
其中,Ud为加载到加热器两端的平均电压,UAN为电源电压,t为固态继电器SSR触发导通时间;K=t/T,K为一个周期T中,固态继电器SSR触发导通的比率,称为负载电压系数或是占空比,K的变化率在0~1之间。一般地,周期T固定不变,调节t,当t在0~T的范围内变化时,加热器的电压即在0~UAN之间变化,这种调节方法称为定频调宽法。在本实施例中,PID调节器的算式实质是运算求出一个实时变化的,能够保证烹饪腔在外界干扰的情况下仍能保持温度在一个较小的范围内变化的合理的负载电压系数K。
温度控制系统是一个惯性较大的系统,当给烹饪腔加热之后,并不能立即观察得出烹饪腔内的温度明显上升,同样的,当关闭加热器后,烹饪腔内的温度仍然有一定程度的上升。另外,热电偶对温度的检测,与烹饪腔内的实际温度相比较,也存在一定的滞后效应。这给温度的控制带来了困难。因此,如果在温度检测值PV达到设定值时才关断固态继电器SSR输出,可能因温度的滞后效应而长时间超出设定值,需要较长时间才能回到设定值;如果在温度检测值PV未达到设定值时即关断固态继电器SSR输出,则可能因关断较早而导致温度难以达到设定值。
参照图6所示,图6为本申请实施例提供的温度控制的动态响应过程示意图。为了合理地处理系统响应速度(即加热速度)与系统稳定性之间的矛盾,本申请的温度控制分为两个阶段,假若烹饪腔要达到的温度设定值为SV,当烹饪腔内的温度小于SV×60%时,进行第一阶段的温度调节,即图6中的PID调节前阶段,当烹饪腔内的温度大于或等于SV×60%时,进行第二阶段的温度调节,即图6中的PID调节阶段,两个阶段的分界点=温度设定值×60%。具体地,第一阶段:因为烹饪腔内的温度距离设定值还很远,为了加快加热速度,固态继电器SSR与加热器处于满负荷输出状态,当温度上升速度超过控制参数“加速速率值α”,固态继电器SSR才关闭输出。其中,加速速率值△Time指单位时间,△Temp指单位时间内的温度跨度,α为加速速率值,具体是指温度在单位时间的跨度,反映的是温度升降的快慢,本申请通过加速速率值α限制温升过快,是为了降低温度进入PID调节区的惯性,避免首次到达温度设定值SV时超调过大。在这个阶段中,要么占空比K=0,固态继电器SSR关闭,要么占空比K=100%,固态继电器SSR全速输出。在此阶段,PID调节器不起作用,仅由“加速速率值”控制温升快慢。
第二阶段:PID调节器调节输出,PID调节器根据温度偏差值计算占空比K(0~100%),保证温度偏差值EV趋近于零,即使系统受到外部干扰时,也能使系统回到平衡状态。
基于上述实施例的基础上,本申请的实施例还公开了一种烹饪控制方法,参照图7所示,图7为本申请实施例提供的烹饪控制方法的流程图,该烹饪控制方法包括:
S11、根据储水槽的水位状况控制补水操作。
S12、加热储存于储水槽内的液体,以对置于箱体内的食物进行烹饪。
S13、采集箱体内的实时温度。
具体地,通过温度采集单元(例如热电偶)采集箱体内的实时温度。
S14、判断实时温度是否大于预设温度值,若判断结果为否,进行步骤S15,若判断结果为是,进行步骤S18。
其中,预设温度值=温度设定值×60%。
S15、判断加速速率是否大于预定值,若判断结果为否,进行步骤S16,若判断结果为是,进行步骤S17。
S16、控制加热器以满负荷状态加热。
S17、控制加热器停止加热。
S18、通过PID调节控制加热器加热功率。
具体地,根据实时温度与温度设定值的温度偏差值通过PID调节器输出控制信号,再根据控制信号通过脉宽调制的方法控制固态继电器SSR的输出电压,以控制加热器的电压,进而控制加热器的加热功率。
S19、烹饪结束,控制排水操作及报警提示。
具体的,该烹饪控制方法还包括:通过压力传感器采集烹饪腔的气压值,当气压值高于预设值时,控制器控制加热器停止加热。
在本实施例中,该烹饪控制方法还包括,根据烹饪腔内的腔体温度,自动确定烹饪时间。
进一步地,控制器在食材放进蒸箱后且在开始烹饪该食材之前,检测到腔体温度低于温度设定值(在本实施例中的温度设定值,其是指的是该食材烹饪完成后经预设时间段后应保持的温度,目前此温度可通过前期人工经验设定好的,也可通过按照当前的各种环境参数来进行计算确定,此处对该设定温度的获取手段不做任何限定),则令该食材所对应的总烹饪时间会进行补偿加长处理。其中,具体补偿的时长可由不同食材的工艺决定,而如果腔体温度等于温度设定值,则总烹饪时间不变。通过利用本实施例的手段,能够更好地保证自动烹饪好的食材的质量良好,不会出现如未煮熟,或者味道过硬等问题。
基于上述实施例的基础上,参照图8所示,本申请实施例还公开了一种烹饪控制装置,参照图8所示,图8为本申请实施例提供的烹饪控制装置的模块框图。该烹饪控制装置包括加热单元100、温度采集单元200、比较单元300、第一控制单元400和第二控制单元500。加热单元100用于加热储存于储水槽内的液体,以对置于箱体内的食物进行烹饪;温度采集单元200用于采集箱体内的实时温度;比较单元300用于比较实时温度与预设温度值的大小;第一控制单元400用于若实时温度小于预设温度值时,根据加速速率值控制加热功率;第二控制单元500用于若实时温度大于或等于预设温度值时,通过PID调节控制加热功率。
在本实施例中,该烹饪控制装置还包括烹饪时间确定单元,用于根据烹饪腔内的腔体温度,自动确定烹饪时间。
进一步地,控制器在食材放进蒸箱后且在开始烹饪该食材之前,检测到腔体温度低于温度设定值(在本实施例中的温度设定值,其是指的是该食材烹饪完成后经预设时间段后应保持的温度,目前此温度可通过前期人工经验设定好的,也可通过按照当前的各种环境参数来进行计算确定,此处对该温度设定值的获取手段不做任何限定),则令该食材所对应的总烹饪时间会进行补偿加长处理。其中,具体补偿的时长可由不同食材的工艺决定,而如果腔体温度等于温度设定值,则总烹饪时间不变。通过利用本实施例的手段,能够更好地保证自动烹饪好的食材的质量良好,不会出现如未煮熟,或者味道过硬等问题。
基于上述实施例的基础上,本申请实施例还公开了另一种烹饪控制装置,该烹饪控制装置包括存储器和处理器,其中,存储器用于存储计算机程序,处理器用于执行计算机程序,实现如上述任一实施例所述的烹饪控制方法的各个步骤。
基于上述实施例的基础上,本申请实施例还公开了一种存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时,实现如上述任一实施例所述的取料控制方法的各个步骤。
基于上述实施例的基础上,本申请实施例还公开了一种烹饪控制机构,该烹饪控制机构包括箱体1、加热单元、温度采集单元、比较器和控制器。箱体内具有储水槽,加热单元用于加热储存于储水槽内的液体;温度采集单元用于采集箱体内的实时温度;比较器用于比较实时温度与预设温度值的大小;控制器用于加载程序以执行上述任一实施例所述的烹饪控制方法。其中,加热单元可以包括加热器,温度采集单元可以包括热电偶。
进一步地,该烹饪控制机构还包括压力采集单元,压力采集单元与控制器连接,通过压力采集单元采集箱体内的气压值,使控制器能够根据气压值控制加热器加热,其中,压力采集单元可以包括压力传感器。
进一步地,该烹饪控制机构还包括进水阀和出水阀,进水阀、出水阀分别连接于箱体的储水槽,且进水阀、出水阀分别与控制器连接,通过控制器控制进水阀、出水阀的开启或关闭。
对应地,本申请还公开了一种烹饪设备,该烹饪设备包括上述实施例所述的烹饪控制机构。
以上所述,仅为本申请较佳的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (14)
1.一种用于蒸箱的烹饪控制方法,所述蒸箱包括箱体,所述箱体内具有储水槽,其特征在于,所述烹饪控制方法包括:
加热储存于所述储水槽内的液体,以对置于所述箱体内的食物进行烹饪;
采集所述箱体内的实时温度;
比较所述实时温度与预设温度值的大小;
若所述实时温度小于预设温度值,根据加速速率值控制加热功率;
若所述实时温度
大于或等于所述预设温度值,通过PID调节控制加热功率。
2.根据权利要求1所述的烹饪控制方法,其特征在于,所述预设温度值为温度设定值的百分之六十。
3.根据权利要求1所述的烹饪控制方法,其特征在于,所述根据加速速率值控制加热功率包括:
在加速速率值小于或等于预定值时,控制加热器以满负荷状态加热;
在加速速率值大于预定值时,控制加热器停止加热。
4.根据权利要求1所述的烹饪控制方法,其特征在于,所述通过PID调节控制加热功率具体为:
根据温度偏差值通过PID调节器输出控制信号,其中,所述温度偏差值为温度设定值与实时温度的差值;
根据所述控制信号通过脉宽调制的方法控制加热电压,以控制加热功率。
5.根据权利要求4所述的烹饪控制方法,其特征在于,根据所述控制信号通过脉宽调制的方法控制加热电压具体为:
根据所述控制信号通过脉宽调制的方法控制继电器的输出电压,以控制加热电压。
6.根据权利要求1所述的烹饪控制方法,其特征在于,所述烹饪控制方法还包括:
采集所述箱体内的气压值;
在所述气压值高于预设值时,控制加热器停止加热。
7.根据权利要求1~6中任一所述的烹饪控制方法,其特征在于,所述烹饪控制方法还包括:
根据所述储水槽的水位状况控制补水操作,和/或
在烹饪结束后控制排水操作。
8.根据权利要求1~6中任一所述的烹饪控制方法,其特征在于,所述烹饪控制方法还包括:在烹饪结束后,控制报警提示。
9.一种用于蒸箱的烹饪控制装置,所述蒸箱包括箱体,所述箱体内具有储水槽,其特征在于,包括:
加热单元,用于加热储存于所述储水槽内的液体,以对置于所述箱体内的食物进行烹饪;
温度采集单元,用于采集所述箱体内的实时温度;
比较单元,用于比较所述实时温度与预设温度值的大小;
第一控制单元,用于若所述实时温度小于预设温度值,根据加速速率值控制加热功率;
第二控制单元,用于若所述实时温度大于或等于所述预设温度值,通过PID调节控制加热功率。
10.一种烹饪控制装置,其特征在于,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1~8中任一项所述烹饪控制方法的步骤。
11.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质包括存储的计算机程序,其中,所述计算机程序运行时控制所述存储介质所在设备执行如权利要求1~8中任一项所述的烹饪控制方法。
12.一种烹饪控制机构,其特征在于,包括:
箱体,所述箱体内具有储水槽;
加热单元,用于加热储存于所述储水槽内的液体;
温度采集单元,用于采集所述箱体内的实时温度;
比较器,用于比较所述实时温度与预设温度值的大小;
控制器,用于加载程序以执行如权利要求1~8任一所述的烹饪控制方法。
13.根据权利要求12所述的烹饪控制机构,其特征在于,所述烹饪控制机构还包括压力采集单元,所述压力采集单元与所述控制器连接;和/或,所述烹饪控制机构还包括进水阀和出水阀,所述进水阀、所述出水阀分别连接于所述储水槽,且所述进水阀、所述出水阀分别与所述控制器连接,通过所述控制器控制所述进水阀、所述出水阀的开启或关闭。
14.一种烹饪设备,其特征在于,包括权利要求12或13所述的烹饪控制机构。
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