温度的测量与控制是日常生活与生产实践中常见的课题,在工业生产、航空航天等领域,温度控制的水平直接关系着生产效率、产品质量以至设备与人员生命的安危。红外探测器是红外测温仪的关键部件,在种类众多的红外探测器中,各种热电制冷型红外探测器(如HgCdTe红外探测器)以其灵敏度高、响应快、高可靠性与稳定性、制冷快、方便易用等特点在各种红外测试设备中得到了广泛的应用。由于这种探测器的工作温度对响应的影响很大,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,尤其是能够建立精确数学模型的确定性控制系统。随着微处理器的发展,体积小,功能强的智能式控制器得到越来越广泛的应用,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。本课题通过开发专用于热电制冷型HgCdTe红外探测器的新型温度控制器模块,深入研究了当前比较先进的控温方法,设计了模糊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PID控制参数自整定以及在线自动调整、传感器类型识别及故障诊断等高级功能,十分方便用户使用。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,子程序高度模块化,各子程序间相互独立。这种结构提高了程序的可读性与可维护性。本文根据继电自整定原理,实现了PID控制参数的自整定,设计了一套模糊控制算法在线自动对控制参数进行调整以减小超调量、提高响应速度。经过实际测试,各项指标均达到设计要求。