本发明公开了一种用于斯特林制冷机的高精度控温方法，包括以下步骤：步骤一：由三线制惠斯通桥式测温电路获取设置在制冷机冷头上的温度传感器的温度信号，其输出信号经差分放大电路处理后进入单片机进行计算；步骤二：依次采用奇异点剔除算法和中值滤波转换生成制冷机冷头的实际温度；步骤三：将实际温度与设置温度进行比较，利用参数自整定的模糊PID算法调整控制制冷机功率驱动电路的输出电流，从而实现制冷机的高精度测温和稳定控温。本发明采用中值滤波和奇异点剔除算法转换生成制冷机冷头的实际温度，将实际温度与设置温度进行比较，利用参数自整定的模糊PID控制算法调整控制制冷机功率驱动模块的输出电流，实现制冷机稳定控温。