由于资源枯竭的问题,生物质作为一种可再生能源有很大的开发潜力和价值。温度控制对燃烧效率至关重要,热重分析设备是一种重要材料研究设备,在程序控制温度下测量待测样品的质量与温度变化关系,进而分析生物质燃烧特征,该设备为能源的高效利用提供保障。热重分析设备尺寸较小,但所需功能要求更齐全,其温度控制要求非常严格。本文详细研究了热重分析系统复杂的运行工况,针对温度非线性、扰动等问题提出了改进温度控制算法并完成了热重分析系统的结构设计及开发。首先,本文对热重分析设备的温度控制进行了深入的研究。通过学习和总结大量文献,研究分析了热重分析系统的升温特性,基于傅立叶导热定律,对流换热定律及热辐射定律,建立了热重分析系统的温度场模型,并通过ANSYS软件仿真详细分析了多种加热条件下温度分布和影响温度控制的主要因素。通过对传统温度控制方法研究,构建了基于模糊PID算法的改进温度控制算法。仿真证明控制算法具有响应快、精确度高的特点,取得了理想的控制效果。其次,本文设计开发了基于STM32的热重分析系统,该系统主要包括:箱式电阻炉;气路模块完成燃烧气体输送;K型铠装热电偶及其信号处理模块、高精度数字天平,用于实现燃烧质量、温度数据的采集;STM32控制器、SCR电力率调整器AP1-40,用于控制各模块功能及实现基于改进的模糊PID控制算法的温度控制;上位机LabVIEW人机交互界面,通过RS232串口与控制器进行通信,接收来自下位机传递的数据信息,实现测量数据的图型显示、储存等功能。该论文通过大量的实验分析与验证,基于模糊PID的温度优化控制算法效果明显优于常规PID控制,在稳态误差、调节时间、超调量等方面具有更好的控制品质。经过实际使用表明,本文设计的热重分析系统工作稳定、功能齐全,可以满足热重分析的实验要求。