MPCVD,即微波等离子体化学气相沉积法,是制备金刚石薄膜的常用方法。样品台温度在MPCVD设备运行过程中直接影响着金刚石薄膜的产量和品质,是影响制备效果的关键因素。在目前的MPCVD设备中,温度控制过程基本上仍然采用传统PID算法或者PI算法进行控制。传统的PID控制算法简单,容易实现,但是对于这种影响因素较多的具有非线性、大滞后等特点的复杂控制过程,难以取得良好的控制效果。本文对MPCVD设备温度精确控制系统进行了设计,系统将模糊控制与PID控制相结合,实现了磁控管微波功率的稳定输出;将BP神经网络与PID相结合,实现了冷却水温度的自动控制;将广义预测控制算法应用到MPCVD设备样品台温度的控制中,经现场实验证明,取得了良好的控制效果,样品台的温度控制精确达到±3℃,能够满足企业的设计要求。在硬件设计方面,选取STM32F103RCT6作为控制系统的核心,进行了温度控制系统的整体电路设计,包括系统的供电电源、信号采集电路、控制电压输出电路、步进电机驱动电路以及通讯电路等主要组成部分。在软件设计方面,基于时基的思想对系统的主程序以及各子程序模块分别进行了设计,包括模拟信号和数字信号的采集部分、控制信号PWM输出部分、电机驱动部分、通讯部分以及参数存储部分,并在Visual Studio平台上利用Visual Basic编程语言进行了人机交互软件的设计。在上位机的MATLAB软件上编写串口程序与系统控制器进行通信,程序内部调用Simulink进行算法优化。经过现场测试和实验证明,系统硬件电路与软件接口设计无误,各部分均可正常工作,系统的控制效果良好,提高了MPCVD设备样品台温度的控制精度。