作为标准辐射源的黑体炉,其黑体空腔的稳定性和均匀性直接影响各种辐射温度计标定的准确性。目前黑体炉炉温采用手动控制,具有很大的主观性。本课题设计三段黑体炉炉温控制系统,保证黑体空腔的稳定性和均匀性,使其满足实用要求。本课题的主要内容为：(1)搭建黑体炉自动控温系统硬件平台。包括本控制系统需求分析；控温方式及控温算法选择；控制器件选型；进行整体合理布局,使其具有条理性和可靠性。(2)增量式PID控制器的设计。针对黑体炉本身具有的特性,改进PID控制器,包括分段控制、积分限幅；对数据进行滑动平均值滤波；采用从低温到高温的控制过程,进行现场调试。(3)神经网络自适应PID控制器的设计。为了提高系统的自调整能力,本文提出单神经元自适应PID控制算法；利用其参数对应于PID控制器参数给出一组神经元学习率参数；最后编程实现,现场调试；对两种控制器进行了比较,包括自调整性、抗干扰性及控制精度。实验结果表明,两种算法的控制效果均达到了实际需求。虽然抗干扰性和控制精度稍差于本文设计的PID控制器,但当被控对象特性发生变化时,本文设计的单神经元自适应PID控制器自调整能力得到提高,且参数较PID控制器易于整定。本课题在实验中测得,控制三段黑体炉炉温在1500℃稳态时达到：(1)稳定性：三段之间最大稳态温差△Tmax<1℃;(2)超调：σ%≤1%；(3)温度均匀性：从炉底至炉口100mm腔体长度内温差<2℃。