多晶硅还原炉硅棒表面温度控制对于多晶硅的生产，乃至整个光伏产业的发展有着重要意义。而对于硅棒温度既要保证硅棒表面保持在最佳反应温度，又不要使其波动较大。由于多晶硅生产过程中的气相沉积反应使硅棒电气结构发生变化，因而目前对硅棒温度的控制多采用开环控制方式，劳动强度大。针对此问题，论文提出了以无模型自适应模糊控制器为主控制器，以PI为副控制器的双闭环结构的控制系统方法。采用基于无模型自适应控制器的结构，通过模糊规则在线修正无模型自适应控制器参数，使温度控制系统既能保证收敛稳定性，又能提高系统对于温度控制的动态性能。论文首先阐述了多晶硅还原炉硅棒温度的化学反应机理，选择相控加热电源作为硅棒温度的加热电源，推导出被控对象的三阶时变滞后非线性传递函数，并对传递函数参数进行部分估计，根据硅棒沉积过程的电气特性，确定系统为参数大时变，并以此传递函数作为比较选择主控制器的基础。然后，将传统PID和无模型自适应控制器分别作为双闭环控制系统的主控器，比较研究控制系统的动稳态性能，用仿真的方法确定传统PID对于参数大时变系统的局限性。而无模型自适应控制器虽然对于参数时变系统能保证其稳定性和收敛性，但仿真表明其动态性能受控制器和被控对象的参数影响，不能满足硅棒恒温控制的要求。因此，论文根据无模型自适应控制器的参数学习因子和步长序列对系统动态性能影响趋势，使用模糊自适应方法，利用误差和误差变化率整定学习因子和步长序列两个参数。仿真表明改进的无模型自适应控制器相较于普通无模型自适应控制器，对于参数时变系统能更快速地收敛到给定值且超调小，动态性能得到提升，稳态性能几乎不变。因此，采用模糊自适应的无模型自适应控制器可以满足硅棒温度控制的要求并在仿真中验证改进的无模型自适应控制器作为主控制器的可行性。另外，论文设计电流、电压和温度采样的实现，介绍了以S7-300作为核心的控制系统硬件结构，对PLC模块选型和基于PROFIBUS-DP和MODBUS技术对系统网络通讯说明，接着详细阐述单片机PIC16F1936为核心的脉冲触发电路。最后根据系统的硬件设计要求，利用Step7软件对围绕S7-300为核心硬件系统进行硬件组态，采用STL语言实现控制系统算法，并同时设计了单片机软件程序框架。