温度这一被控对象往往存在着结构和参数的不确定性、大滞后特性以及变量的耦合性,难以得到精确的数学模型。本文基于以上问题,研究了一种新型的控制方案,以期在调节时间、超调量和稳态误差方面获得比常规控制策略更好的控制效果;同时,将控制方案在微处理器上实现,设计了一款基于ARM的温度控制设备,满足市场对多路、智能、多通讯接口温控器的需求。本文首先介绍了国内外温度控制器的研究历史与现状,然后针对温度被控对象的特点,在融合PID控制、模糊控制以及专家控制等各种控制策略的优点,设计出专家-模糊PID控制算法,并进行Matlab-Simulink仿真。从仿真结果看,该控制算法由于采用了“预前控制”,有效的克服了温度滞后带来的影响,相对于常规的温度控制算法具有更为理想的性能指标。论文在分析了温度控制器的工作原理和功能需求后,详细介绍了硬件部分电路设计和软件实现方案。系统硬件是以MiniARM工控板M2005-NU11为核心控制器,在外围设计了温度信号采集模块、人机交互模块、数据存储模块、通信模块等;软件部分以嵌入式操作系统μC/OS-II为软件平台,按照嵌入式软件设备驱动层——操作系统层——应用软件层的体系结构,分层进行了软件部分设计。本课题所实现的基于ARM的多路智能温度控制器采用液晶屏幕显示,图形界面易于人机交互。经实验验证采用专家-模糊PID控制算法可实现精度为0.5℃的多路温度控制,同时控制器具有丰富的数据通信接口,遵循ModbusRTU、ModbusTCP协议,可广泛应用于各种工业温度控制过程。