光电非线性光学晶体磷酸二氢钾(KDP)晶体,具有光学性能好、非线性系数大、透光波段宽、相位匹配容易等优点,被广泛应用于惯性约束核聚变等高技术领域,用于实现激光变频、高速Q开关、光电调制等。采用溶液循环流动法是制备大型KDP晶体的有效途径,其基本原理是利用KDP溶液在不同温度下的溶解度差异,使得饱和溶液在亚稳定饱和区析出KDP溶质。温度的控制对于KDP晶体的生长速度、KDP晶体内部缺陷、KDP晶体的光学特性等均具有较大的影响,特别是对于循环流动法制备KDP晶体,生长槽的温度波动直接导致晶体扇面包裹体的形成。因此,实现大型KDP晶体生长槽体溶液温度的低波动控制,对于制备高质量大型KDP晶体极具价值。本文通过将各个槽体的KDP溶液视为温度控制对象,并获得该温控对象的数学模型,通过阶跃实验,采用鲁棒参数识别技术获得本温控对象的模型参数；对于控制执行部分,采用占空比的方法控制功率的输出,使得输出功率与占空比在一定的范围内具有线性关系。针对大型KDP晶体生长温度控制对象表现出的大惯性、时滞性、时变性与易受非稳定外界干扰问题,比较了动态矩阵控制算法(DMC)相对Smith预估校正控制算法、大林控制算法、最小二乘预估控制算法在本控制问题中表现的优势；针对DMC控制算法中预测步长、局部优化输出步长、柔化因子等可调参数的整定问题,采用Matlab/Simulink对控制系统进行仿真建模,得出满足快速性与低波动温控要求的整定参数。通过选用合适的加热电阻元件,采用固态继电器作为执行器件完成大型KDP晶体生长温度控制硬件部分的设计；采用Labview平台,编写DMC控制器,同时为解决采用串口多输出可能出现的并发问题,设计了稳定的占空比输出子程序。最后通过实际运行调试,验证DMC控制算法在控制大惯性、时变性以及易受非稳定噪声干扰的控制系统中具有较好的效果。