随着化工聚合过程的发展，工艺越来越复杂，产品指标越来越高，对控制系统在控制精度、可靠性、稳定性等方面提出了更为严格的要求。半间歇聚合反应在化工聚合工程中占有很重要的地位。然而，由于其具有大滞后、大惯性、强非线性、时变、扰动因素多等特点，属于难控对象，其温度的精确控制一直是一个难点，也是过程控制专家、学者研究的热点问题。　　本文以C-H(Chylla-Haase)半间歇乳液聚合反应为研究对象，控制目标是使釜温跟踪设定值曲线，误差控制在±0.6K范围之内。首先，在Matlab Simulink中建立了其机理模型。通过对聚合物体系粘度、聚合物膜传热系数、釜壁粘度、总传热系数等仿真，证明了该模型符合实际半间歇聚合反应的特点。然后，针对C-H聚合反应的强非线性，设计了一个非线性渐近跟踪控制器。根据非线性微分几何理论，通过局部微分同胚进行坐标变换和状态反馈，实现输入输出精确线性化。对线性化后的子系统，根据渐近跟踪理论，在反馈控制律中引入能实现渐近跟踪的相关项，即误差及误差各阶导数。同时，为了增强控制器的鲁棒性，引入积分项。然而，渐近跟踪控制器依赖数学模型，存在模型参数未知及部分状态不可量测，故设计了UKF(Unscented Kalman Filter)联合滤波器。利用UKF对这些未知参数和不可量测状态进行在线实时估计，提高渐近跟踪控制器的自适应性及鲁棒性。　　最后，为了更好地证明渐近跟踪控制器的性能，设计了目前广泛使用的基于PID的控制器作为对比:串级PID控制器、前馈串级PID控制器和模糊串级PID控制器。通过仿真分析比较，不管是在夏季，还是冬季，渐近跟踪控制器的性能远远优于其他三种控制器，釜温都控制在±0.6K精度范围之内，对半间歇聚合反应温度控制器的设计具有一定的参考价值。