温度的测量与控制是日常生活与生产实践中常见的课题,准确地进行温度的测量和控制,对于新材料的研究与生产、促进科学技术的发展及生产水平的提高都具有重要的意义。红外目标模拟器是红外寻的弹头、雷达测试系统等很多光电系统的主要检测和鉴定设备,是军事和国防上必不可少的设备之一。由于红外模拟器的关键设备——黑体需要有一个恒温的工作环境,温度对它的影响很大,而且目前专门为之设计的控制器产品比较少,因此有必要开发一种高精度的专用温度控制器。PID控制是最早发展起来的控制策略之一,其结构简单、鲁棒性好、可靠性高,被广泛应用于工业控制过程。但PID的参数整定多依赖于人工经验和具体的对象模型,整定结果往往不能令人满意。近年来,模糊控制理论飞速发展,它事先不需要获知对象的精确数学模型,而是基于人类的思维以及生产经验,用语言规则描述控制过程,并根据规则去调整控制算法或控制参数,因此已经成为目前智能控制的一种重要和有效的形式。将模糊控制与PID控制相结合,使之兼顾PID控制的精确和模糊控制的灵活性,对于非线性、时变性的控制对象具有很好的控制效果。本课题通过仔细分析了多种测温方案,深入研究了当前比较先进的控温方法,开发了专用于红外目标模拟器的温度控制器,设计了基于恒流源的四线制铂电阻测温电路和参数自整定的模糊PID控制的总体方案。在硬件上,以微控制器为核心,利用PIC16F873A集成了丰富的片上外设资源的特点,以最小硬件成本,配合系统软件实现了通道选择、温度测量与控制、温度控制值设置、PID控制参数自整定等多种功能。在软件设计上,借鉴了操作系统的工作方式,通过系统管理程序对子程序实行统一管理,各子程序间相互独立,高度模块化,提高了程序的可读性与可维护性。本控制器采用基于恒流源的四线制铂电阻测温电路,精度高、结构简单;系统设计的模糊PID控制算法能自动对PID控制参数进行调整以减小超调量、提高响应速度,同时具有很强的适应性。经过实际测试,控制器测量和控制的各项指标均达到设计要求。