基于贝叶斯优化模糊PID的控温四探针系统设计

来源：电子测量技术杂志2026年第9期北京时间：

作者：袁强，伍滨和

单位：东华大学物理学院 上海 201600

摘要：为了研究薄膜样品在变温条件下的方块电阻变化特性，设计了一台集成贝叶斯优化模糊PID控温系统与四探针法的测量设备。采用贝叶斯优化算法为模糊控制器寻找最佳超参数组合，显著提升了系统控温精度，同时大幅降低了参数优化过程的实验成本。并为四探针系统设计了具备高稳定性的恒流源电路和高精度数字电压表，确保在薄膜阻值发生2~3个数量级变化时仍能提供稳定的电流和精准测量出电压变化。通过嵌入式系统与上位机间的高效双向通信协议，实时同步传输PWM的占空比、温度与电压数据，实现高精度温度控制与薄膜样品的方块电阻的实时计算。

关键词：模糊PID;贝叶斯优化;四探针法;恒流源;数字电压表

基金资助：上海市自然科学基金（24ZR1402600）项目资助