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首先综合考虑环境温度、热沉、LD组件（LDM）注入电流以及热电制冷器（TEC）电流等因素，建立了LDM恒温控制的一维传热数学模型，进而分析了影响LDM温度稳定性的主要因素．提出了分级控制方法；结合硬件实现比例积分（PI）算法动态特性好和数字电位计可编程控制的优点．提出了一种结合电位器数字控制技术与PI算法实现变PI控制的方法；在环境温度为20±3℃条件下，进行了对比实验。结果表明，在10～40℃范围内，未考虑环境温度影响的稳定度为±0．045℃，而采用分级控制策略的恒温控制方法后稳定度