本文针对石油传输管道在运输作业中存在的管壁结蜡、石油凝结和输送效率低等问题，设计了一种石油传输管道感应加热系统。用于对石油管道进行加热以提高输送效率。本文以感应加热系统为研究对象，阐述了感应加热系统中所运用的基本原理、特点优势和未来的发展趋势。在分析负载电路工作特性的基础上，通过对比并联谐振型与串联谐振型的各自特点。得出了串联谐振型更适合于本系统设计的结论。并以此为基础完成了整流单元电路、滤波单元电路、保护单元电路和全桥功率输出级主功率电路参数的推导计算和硬件电路的设计。在对现有的调功方式的优缺点进行讨论和分析。在研究功率控制本质的基础上，提出了一种改进的脉冲密度调功方法。避免了功率输出级调功过程中全桥功率输出级发生两桥臂同时导通的危险。解决了直流调功和脉冲频率调功过程中功率因数和系统效率低的问题。克服了脉冲密度调功方法中负载能量的自然振荡过程，需要频率重新锁定的缺点和系统不适用性。基于改进的脉冲密度调功原理，建立比例积分微分温度控制模型。并通过公式推导和差量PID运算的方法，将石油传输管道感应加热系统的功率控制问题转化为对驱动信号占空比的控制。在控制功率输出级的驱动信号占空比与加热温度之间建立起具体的数学联系。对于控制系统部分，除了多路驱动信号的输出工作外还需要完成高速多点温度采样和复杂的数学运算等工作。本文针对控制系统所需完成的具体工作和复杂性，采用了意法半导体公司的STM32控制芯片以简化控制系统的结构。并使用了与之相匹配的Keil集成开发环境用于完成系统软件的开发。分析主程序的流程以及各个中断的时序，绘制程序流程图完成了主程序以及各个中断服务子程序的编写。并通过Simulation仿真实验和系统调试确定比例系数，验证了程序编写的有效性。本设计通过系统整体调试实验，实现了20kW/2kHz应用于石油传输管道的感应加热系统。最终给出了实验结果及分析，验证了改进的脉冲密度调功方法的可行性和系统设计的有效性。