本课题是基于高温材料热物性测量技术研究背景下,针对材料热扩散率测量装置的高温加热炉进行恒温控制系统研究与实现。目前各种工业生产环节、生活必备设施和科研设备中都涉及到温度控制系统。但是温度被控对象属于非线性、大滞后、大惯性系统,存在着随机性和不稳定性。在一些特殊研究领域中,温度控制精度无法达到规定标准。如何进一步提升温度控制精度就是温度控制研究的一个重要课题。本文以材料热扩散率测量装置的高温加热炉作为研究对象,研究并实现了基于遗传蚁群算法的恒温控制系统。针对PID参数自整定问题、遗传算法后期收敛速度慢的问题和蚁群算法前期信息素积累慢的问题,研究了基于遗传蚁群混合算法的PID控制策略。根据建立的高温加热炉数学模型,在MATLAB仿真平台下进行了遗传蚁群混合算法对PID参数自整定的仿真实验。仿真实验结果分别与遗传PID控制和蚁群PID控制进行对比,得出该控制算法在响应时间和控制精度等方面有所改进。针对材料热扩散率测量的实际情况,本设计选用MCT碲镉汞探测器作为温度信号采集器,用来提高信号采集阶段的信号检测精度。针对目前碲镉汞探测器的放大电路存在共模抑制比低,响应时间长,灵敏度和稳定性差等缺陷,设计了改进的信号采集电路、信号放大电路以及信号滤波电路,实现高精度温度信号的采集。同时本文完成了核心控制板、WIFI通信以及控制系统的闭环电路设计等工作。通过在STM32中移植μC/OS-II操作系统实现多任务运行。使用MFC编写上位机软件,实现参数设置和实时温度数据显示等功能。选择HL-150/150W加热炉作为实验对象,通过实测数据得出本文设计的温度控制系统在100-300℃范围控制精度达到±1℃。