太阳能光伏产业的飞速发展对晶体硅的品质和直径尺寸都提出了更高的要求,而晶硅制备技术中CZ直拉法是最为基础和重要的制备方法,该方法涉及多场多相耦合与复杂的物理化学变化,其过程中工艺参数的影响是导致晶体直径不均匀的重要原因,如何实现工艺参数的控制以获得理想的、均匀的晶体直径对提升硅单晶的品质具有重要的研究意义。本文首先通过质量守恒,动力学和热量流动三个角度分析了硅单晶生长的数值过程,总结出速度与热量是影响晶体生长的关键参数,并开展仿真测试进行验证。其次对比PID控制和基于生长机理控制所达到的直径控制效果不佳后,提出了基于数据驱动的无模型自适应（MFAC）硅单晶直径控制方法,并以速度与热量作为控制输入,晶体直径作为控制输出建立了MFAC直径控制模型。同时为了提高控制模型的控制效果对该模型进行了稳定性和实时性分析,将已有的生产数据拟合成非线性函数嵌入到MFAC控制模型中实现动态控制。接下来将该模型导入到计算机软件中进行仿真实验,发现由于MFAC算法中超参数的存在导致控制过程的迭代次数以及控制效果较差。因此,横向对比了目前用于参数优化的算法后,选取了贝叶斯优化算法对超参数的取值范围进行了优化。最后基于贝叶斯优化后的MFAC硅单晶直径控制模型进行了最终的仿真实验,并对实验结果进行分析。本文最终得出,经贝叶斯参数优化后的MFAC直径控制模型计算快、迭代次数少,输出的晶体直径稳定,同时将生长工艺参数控制在实际生产要求范围内。因此,基于贝叶斯参数优化的MFAC直径控制能够实现硅单晶直径均匀稳定的有效控制,可以有效解决了硅单晶生长过程中直径波动的问题。