在现代工业生产过程中，温度是许多生产环节中非常重要的一个指标。温度这一被控参数往往存在着结构的不确定性、大滞后特性以及变量的耦合性，以温度为主要参数的被控对象，如电烤箱、电阻炉，往往难以得到精确的数学模型。而温度控制器作为一种重要的温度控制设备，在诸多工业生产过程中得到了广泛的应用。目前，随着控制理论和电子技术的发展，工业中对于控制器的智能化、适应力和可靠性的要求也在逐步提高。针对传统温度控制器在可靠性方面的缺陷和不足，本文提出了一种具有故障检测功能的新型温度控制器，主要内容如下：（一）针对温度对象非线性、大滞后和PID控制器参数不易整定的问题，该控制器采用模糊自整定PID进行参数整定与温度控制，在理论上逐步深入，在建立了被控对象数学模型的基础上进行了仿真研究，从而保证了控制器的控制精度和控制效果。（二）为了确保控制器和整个控制系统的稳定、安全、可靠，控制器加入了故障检测环节。通过对温度控制器故障检测特点的分析，最终确定采用概率神经网络（PNN）进行故障检测，并通过实际采集数据的处理与实验仿真，验证了该方法的有效性。（三）设计并开发了一款以飞思卡尔16位单片机为核心的新型温度控制器。该控制器包括硬件设计和软件设计，并在实际的温度控制系统中进行了温度控制实验，并与上位机相连，形成了一套集温度控制和故障检测为一体的温度控制系统。结果表明该温度控制器不仅提高了系统的鲁棒性和稳定性，而且保证了系统运行的可靠性及安全性。