热靶是将红外轴温探测器反馈的电压信号转换成温度信号的热基准源装置。热靶标定的精度决定着红外轴温探测系统采集的轴温信号精度,现有的红外轴温探测系统的热靶标定过程对热靶进行额定功率加热,通过采样值拟合曲线的方法进行电压信号与温度信号的转换。为了提高热靶标定的精确性,本文对热靶加热进行温度控制研究。本文首先对温度控制算法进行研究,对现有PID算法和模糊自整定PID算法的原理进行分析,利用matlab软件,对算法在热靶加热系统中的控制效果进行仿真。根据仿真结果中出现的积分整定不理想的问题,对模糊自整定PID控制算法做出改进,并对改进的模糊自整定PID算法进行matlab仿真验证。在热靶温度控制系统的硬件设计中,以AVR系列的Atmega16单片机为控制核心,根据温度控制系统的需求,设计有效的外围硬件电路。单片机与外围电路主要完成上位机与单片机通信、铂电阻温度信号采集、测温信号A/D转换、控制算法计算、输出控制量以及控制量控制热靶加热功率等功能。最后,根据控制系统的硬件电路和单片机功能设计,对各功能模块进行单片机程序设计。在红外轴温探测系统设备基础上,搭建简易的热靶控温实验,并通过多次实验对热靶控温系统进行验证。实验结果验证了改进的模糊自整定PID算法与热靶温度控制系统的可行性。