黑体辐射源对于温度辐射测温的溯源十分关键,现阶段对于黑体的温度控制常用PID控制算法。但随着黑体辐射在不同场合的应用和控温要求的不断提高,传统PID已然不能很好的满足需求。再加上对黑体辐射源的控温过程是一个具有纯时滞、非线性的复杂过程,因此本文对黑体的控温系统进行分析并对其控温算法进行改进,以满足更高的实际需求。本文的研究对象为面源黑体,对它的控温研究分为目标温度高于环境温度的升温过程和目标温度低于环境温度的降温过程。首先对面源黑体的基本结构和性能要求进行介绍,然后对其升温和降温过程进行分析、推导以及利用MATLAB软件进行参数辨识,最终得到面源黑体升温和降温过程对应的数学模型。接着对PID算法的控温原理进行分析,并对其优缺点进行阐述。然后介绍了模糊内模PID的控温原理,利用MATLAB软件分别对以上算法进行仿真研究并对得到的升温和降温效果曲线进行比较分析。由仿真结果可知,模糊内模PID算法的响应最快、稳定时间最短、超调较小且控温精度最高。为了验证模糊内模PID的实用性和可行性,在NI Compact RIO控制器的基础上,搭建了面源黑体在室温环境下的温控平台。利用LabVIEW软件对PID算法和模糊内模PID算法进行开发,且分别对两算法的升温和降温过程进行比较,可得模糊内模PID算法相较于PID算法,具有稳态精度高、超调量小、调节时间短等优点,大大提高了面源黑体的控温品质。