中大型企业、学校的食堂,以及地震洪灾、突发疫情等特殊情况的地区,战时状态,由于用餐人数多,餐食呈现供应量大、对于烹饪品质的要求相比餐厅低、炊事人员紧缺的特点,相比餐厅厨师烹饪劳动强度大、工作量超负荷。而自动炒菜机对于烹饪人员的技能水平要求低,可满足快速烹饪数量较多菜品的需求,且车载自动炒菜机机动灵活,能很好地解决上述供需矛盾。中式烹饪品质涉及菜品形状、调料和火候三个影响因素,火候控制最终决定炒菜机的烹饪品质,现有多数炒菜机通过大量实验以确定烹饪火候控制的关键参数。热力学理论在食品加工领域得到了深入的研究与应用,这些成果可很好地指导烹饪过程中菜品加工的自动化、数字化和智能化。研究炒菜机的关键机构和合理烹饪动作模型,完成烹饪过程中的火候自动控制至关重要。本文设计了一种旋转式炒菜机,基于烹饪动力学模型和传热学理论分析基础,以及传热过程的ANSYS仿真,确定了关键机构动作模型,根据动作模型需求实现了机械的控制系统硬件和软件开发。本文的主要研究内容如下:(1)优化炒菜机结构设计,关键机构包括炉具、锅体、锅铲和挡火罩。(2)结合烹饪动力学模型和热量传递过程,给出关键机构动作模型建立方法。对柴油充分燃烧需要的空气比例进行理论计算,研究烹饪过程中热源到菜品热量的传递过程,通过ANASYS建模,验证燃油和空气入射量比例理论计算的正确性,得到了炒菜机锅体表面温度与燃油量、空气入射量、锅体转速和锅铲转速的关系,结合手动烹饪过程中动作记录数据建立炒菜机关键机构动作模型。(3)基于关键机构动作模型需求,设计了STM32和ARM处理器相结合的控制系统架构,以及QT语言开发的人机界面。针对关键机构动作模型设计测试实验,通过锅体、锅铲和倾倒动作的控制电机协同运行时的稳定性、响应速度实测分析,验证了控制系统的可行性。