直流电流源作为直流电源的一个分支,广泛地应用于科研、电力、计量检测部门,高精度的直流电流源不仅可以作为恒流源输出为设备提供稳定的电流,还可以作为标准源对低等级的直流电流表,电阻箱等测量设备进行检定。因此,研制一款高精度、低纹波、宽量程的程控直流电流源成为目前电源行业的重要研究方向。本文首先阐述了高精度程控直流电流源的整体设计方案和理论依据,然后分章节详细阐述了电流源的软硬件设计,详细分析了模糊控制在调节直流电流源输出电流方面的应用并进行MATLAB仿真,最后按照技术指标对该直流电流源进行了测试分析和总结展望。设计了基于ARM-Cortex-M3内核的STM32F103芯片为控制核心的硬件系统,由供电电源模块、数字控制模块、V/I转换模块、量程切换模块、A/D采样模块、D/A转换模块、保护电路等部分构成。软件系统由上位机软件和下位机软件构成,上位机实现了人机交互界面的设计,下位机实现了电流输出调节、量程自动切换等功能,上位机与电流源可通过以太网通讯进行数据传输。设计了双闭环控制结构,内环由硬件PI调节器构成串联负反馈,提高直流电流源输出电流的精度,外环则由模糊控制器构成串联负反馈快速调节输出电流,缩短稳态建立时间。在直流采样部分采用防脉冲干扰的中位值滤波算法对采样数据进行处理,减小系统随机误差以提高电源精度。在软硬件设计方面都进行了改进和优化,硬件电路综合应用了硬件抗干扰技术,在PCB板的设计方面也优化了元器件布局和信号走线,降低了噪声干扰和输出纹波;软件设计采用模糊控制算法对输出电流进行调节,控制电源精确输出,采用最小二乘法拟合对直流电流源进行系统校准。