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半导体制冷器具有体积小、易安装、无噪音、寿命长、不需制冷剂、无污染等优点。本文设计了一种多级半导体制冷器控制系统，该系统以TI公司的C2000系列DSP处理器TMS320F2810为核心，以半导体制冷器为被控对象，建立两输入单输出的PID控制模型，在+20℃到-60℃的宽范围内实现高精度温度控制，温度误差在0.2℃以内。采用铂电阻PT100作为温度传感器，设计了恒流源式低温飘电桥采样调理电路，并采用硬件和软件双重滤波等措施，保证系统的稳定性和强抗干扰性能。采用模糊控制参数自整定PID算法来控制PWM输出波形占空，对铂电阻PT100的非线性进行补偿，实现快速、精确、稳定的制冷器控制。