恒温控制器是一种以温度作为被控制量的反馈控制系统。在化工、石油、冶金等生产过程的物理过程和化 学反应中，温度往往是一个很重要的量，需要准确地进行控制。除了这些部门之外，温度控制系统还广泛 应用于其他领域，是用途很广的一类工业控制系统。温度控制系统常用来保持温度恒定或者使温度按照某 种规定的程序变化恒温控制器应时而生并发挥了积极的作用。
    温度控制系统由被控对象、测量装置、调节器和执行机构等部分构成。被控对象是一个装置或一个过 程，它的温度是被控制量。测量装置对被控温度进行测量，并将测量值与给定值比较，若存在偏差便由调 节器对偏差信号进行处理，再输送给执行机构来增加或减少供给被控对象的热量，使被控温度调节到整定 值。测量装置是温度控制系统的重要部件，包括温度传感器和相应的辅助部分，如放大、变换电路等。测 量装置的直接影响温度控制系统的，因此在高温度控制系统中必须采用高的温度测量装 置。温度控制系统的执行机构大多采用可控热交换器。根据调节器送来的校正后的偏差信号，调节流入热 交换器的热载体（液体或气体）的流量，来改变供给（或吸收）被控对象的热量，以达到调节温度的目的 。在一些简单的温度控制系统中，也常采用电加热器作为执行机构，对被控对象直接加热。通过调节电压 （或电流）的大小可改变供出的热量。
    不同的应用部门对温度控制系统品质有不同的要求，并选用不同类型的调节器。如果要求不高， 可采用两位调节器，一般情况下多采用PID调节器。高温度控制系统则常采用串级控制。串级控制系统由 主回路和副回路两个回路构成，具有控制高、抗干扰能力强、响应快、动态偏差小等优点，常用于干 扰强，且温度要求的生产过程，如化工生产中反应器的温度控制。
    的说，多数温度控制系统中被控对象在进行热交换时的温度变化过程，既是一个时间过程，也是沿空 间的一个传播过程，需要用偏微分方程来描述各点温度变化的规律。因此温度控制系统本质上是一个分布 参数系统。分布参数系统的分析和设计理论还很不成熟，而且往往过于复杂而难于在工程实际问题中应用 。解决的途径有二：一是把温度控制系统作为时滞系统来考虑。时滞较大时采用时滞补偿调节，以保证系 统的稳定性。具有时滞是多数温度控制系统的特点之一。另一途径是采用分散控制方式，把分布参数的被 控过程在空间上分段化，每一段过程可作为集中参数系统来控制，构成空间上分布的多站控制系统。采用 分散控制常可获得较好的控制。在水工程领域，将液位控制器和恒温控制器综合使用冰配合良好的话 ，能达到意想不到的效果。