本文针对当前Czochralski法晶体生长研究集中在材料学领域，所建立的众多晶体生长过程工艺模型无法应用于控制的现状，尝试从控制角度分析晶体生长过程，建立晶体生长过程的控制模型，并研究生长过程的非线性动态特性，尝试建立先进的智能PID控制结构，最后设计整个自动控制系统的关键部分-高精度称重电路。本文在Czochralski法晶体生长机理的基础上，分析了生长过程的热量传递，基于质量／热量守恒基本规律以及辐射形状系数求解方法，在Gevelber晶体生长过程基本模型的基础上，建立了晶体生长过程辐射增强模型；通过对生长过程的简化，引入了venerus一维简化模型，从系统物理参数出发，采用简单易行的扰动法进行数值模拟，研究了熔液温度不变(变化)，提拉速率变化(不变)下的等径生长；针对目前工业晶体生长PID参数人工经验获得，利用神经网络的非线性映射能力和具有高效的优化组合能力的遗传算法，设计了基于BP、RBF和遗传算法PID参数整定控制结构；针对称重环节是实现晶体生长自动控制最关键的部分，基于ADuC824数据采集芯片设计了高精度称重电路。文中主要创新点包括引入了描述弯月面特征的LaPlace-Young方程，建立了生长过程最典型特征-弯月面接触角的状态方程，研究了其与弯月面其它状态变量的关系；建立了坩锅内液面以上密封区域的辐射换热电网络模拟图，为求解系统各部分的热量传递速率提供方便；研究了熔夜高度变化的动态特性，得到了熔夜高度的稳定平衡轨迹曲线；针对Gevelber提出的近似辐射形状系数计算方法，从辐射形状系数定义出发，引入了辐射形状系数精确计算方法；通过生长过程非线性动态特性的研究得到熔液温度(提拉速率)随环境毕奥数的增加和熔液毕奥数的减小而增加，另外还研究了拉速的临界最大值问题等。