针对柱温箱温度控制的非线性、时变问题,设计了一种高精度温度控制系统。控制系统软件上以温度偏差作为决策变量,较大温度偏差采用改进Bang-Bang温控策略,中等温度偏差采用模糊温控策略,微小温差采用模糊PID温控策略,硬件上以Cortex-M3内核处理器为核心,结合温度采集电路以及温度控制电路。实验结果表明:温度稳态精度达到了预期设计目标,设定温度为40.00℃时,稳态误差在0.04℃以内,同时具有良好的抗干扰能力。