本课题是基于香港太平洋科技有限公司(ASM Pacific Technology Ltd.)的产品Plasma Cleaner,对其中的电极发热板进行温度控制,按其要求实现精确、均匀、高效的控温。近几年来,各种大规模集成电路、数码相机、移动电话、随身听等便携式数码电子产品,不断朝高密度封装与多功能化方向发展,使得散热问题成为非常棘手的课题。电子组件若未作妥善的散热处理,不但无法发挥其性能,严重时甚至会造成机器内部的热量暴增,造成不良后果。水冷系统因其高效的性能,不受外界条件影响,适用于狭小的散热空间等优点而越来越成为散热市场的焦点。由于温度控制系统一般存在大惯性、纯滞后的特点,采用常规的PID算法控制,PID参数整定较难。若采用单独的模糊控制,系统又存在较大的静态误差。因此,本文选择了模糊PID控制算法,该算法结合了两种控制算法的优点,提高了控制系统的性能。本文以热传导学和热力学为理论基础,对散热系统进行分析和建模,并通过经典控制理论实现控制器的设计,比较了几种常用的控制方法,最终采用模糊PID控制算法,用以调节水冷系统的性能,最终达到精确的温度控制。本文的研究内容主要包括以下几个方面:(1)通过热传导理论,建立系统数学模型,设计传热模型。(2)应用仿真软件ANSYS进行模型仿真,优化模型参数。(3)使用Matlab进行仿真,根据系统特性,采用合适的控制算法。(4)通过硬件电路设计,软件调试,完成实际系统,验证仿真结果。本文通过仿真和测试得出的结论证明了实际温度控制模型与理论模型基本相符,采用水冷方法和模糊PID控制算法确实能够大为提高系统性能,这为带控制器的水冷系统更广泛的应用于工业生产中提供了一定的参考价值。