随着激光晶体向大尺寸、高掺杂的方向发展，成品率降低，生长缺陷增多。优质晶体的生长受诸多因素影响，如机械运动机构、晶体生长所需的物理、化学条件和温度梯度的波动等。机械传动机构速度的不稳定影响晶体基于几何模型的稳定生长;熔体中溶质浓度的非线性变化直接影响晶体生长界面的稳定性。晶体生长控制系统是一个集机械传动实时精密控制、时变非线性复杂高精度温度/等径生长过程控制以及受多种外部条件约束的综合过程控制系统，开放网络实现其子系统间的实时互联是协同优化控制的基础。　　为实现籽晶种植、上缩颈、放肩、等径、收肩和下缩颈的全过程自动控制，采用一套宽调速范围的传动机构。为了提高机械传动系统的低速跟踪精度和稳定性，提出了一种新的增益非线性补偿方法，即基丁速度命令值的负指数函数补偿算法和基于摩擦模型的分段非线性函数补偿算法的叠加控制，实现了速度控制器的变增益补偿控制;低通滤波器抑制了系统中的高频干扰，数字陷波器剔除了提拉和旋转机构的机械共振点。　　研究了提拉法生长晶体自动直径控制技术，提出了基于Bardsley方程的晶体直径离散化计算公式;提出了基于溶质边界层的凝固点温度补偿机制用以保持过冷度和抑制组分过冷的产生;阐明了直径控制在晶体生长过程中的重要性，给出了动态生长过程中晶体直径的均方根表达式、计算机迭代程序及晶体生长过程直径计算的实例;采用实验标定法，提出了基于晶体几何模型及生长工艺参数的晶体生长率控制系统模型，建立了若干种晶体的生长工艺专家数据库，解决了晶体生长重复性差，规律难以掌握的问题。　　研究了开放式晶体生长控制系统的体系结构及数据库技术。提出了软PLC+多现场总线横向实时互联的实时控制网络数据交换模型，建立了具有强大的数据处理和分析能力、更加开放的网络系统结构;提出了基于通用组态平台技术，实现晶体生长过程的实时监控。　　设备投入运行后，在激光晶体的生长中取得了一系列成果，特别是掺杂Nd、Pr、Er、Ho的YLF激光晶体的生长，现场实际运行表明，效果良好。