国家大科学工程超导托卡马克聚变实验装置(EAST)计划2006年投入运行，这将是世界上第一个投入运行的全超导托卡马克装置。低温系统为EAST装置的各冷却部件(纵场和极向场超导磁体、线圈盒、支撑、电流引线、超导传输线以及热辐射屏)提供冷量。EAST低温系统需要采集的通道有662路，其中控制信号共213路，需要控制的重要通道有29路，很多参数无法用常规方法采集；低温系统包括三个子系统：压缩机站、制冷机系统和装置分配系统，三个子系统之间很多参数互相影响，整个系统中需控制的参数多，手动控制显然不现实；装置纵场磁体总储能为300MJ，一旦未对失超及时进行保护，后果不堪设想。由于以上原因，低温系统不仅要满足正常运行时各种模式的平稳转换、参数的稳定控制，还要求设计出灵活的报警系统和联锁保护系统以快速处理各种紧急情况，尽可能减少人的操作。因此必须为EAST低温系统设计一套数据采集可靠、控制稳定、保护快速、操作维护方便的控制系统，此外在数据库存储、查找、分析，故障诊断，控制系统的开放性等方面也必须满足一定要求。　　 本文从硬件结构、软件结构、网络结构、数据采集等方面详细论述了基于集散控制系统(DCS)的EAST低温控制系统的设计。串并联螺杆压缩机组是EAST低温系统的重要组成部分，实现螺杆压缩机组的全自动控制对EAST低温系统的稳定运行、降低操作人员劳动强度具有重要意义。针对螺杆压缩机组的工艺流程，提出了将专家控制与常规(或先进)的PID控制相结合的思想，设计了串并联螺杆压缩机组压力控制系统，并详细阐述了螺杆压缩机组各级压力控制的实现方法。在系统辨识的基础上对其中部分回路进行了仿真研究，并给出了实际运行效果。最后分析了螺杆压缩机组自动启动流程、自动停机流程和联锁保护。对PID控制器的工程整定方法做了深入研究，讨论了基于继电器振荡原则实现的极限环自整定方法在EAST低温控制系统中的应用。在此基础上，针对低温系统中的实际回路，通过仿真实验对各种PID工程整定法进行了比较。针对低温系统中液位控制的要求及其过程特性，应用模糊控制原理设计了EAST低温控制系统的液位智能控制系统，并将模糊控制与PID控制结合，对液位控制系统进行了仿真研究。阐述了EAST低温控制系统实现的功能。针对低温系统实时性、复杂性、安全性和开放性的特点和要求，从监控界面、操作权限、网络结构、顺序控制、报警及联锁保护、失超处理、历史数据和事件记录、故障诊断等方面叙述了低温控制系统的应用。讨论了EAST装置第一次降温实验时低温控制系统的运行效果。阐述了基于DCS的EAST复杂低温控制系统的研究工作总结，并对下一步的工作进行了展望。