对于实际工业过程中广泛存在的空间分布系统，其建模与控制问题一直是研究的热点。而模糊逻辑系统借助其独特的语言式结构，模拟人类思维，充分利用系统的定性和定量信息，得到较好的应用。本文将模糊逻辑引入到空间分布系统的建模与控制中。由于传统的模糊集合只为二维，一维表征输入变量的论域，另一维表征论域个体点的隶属度函数，缺乏表征空间分布系统的空间信息的维度，这也是模糊模型与控制不能直接应用于空间分布系统的主要原因。本文首先提出空间模糊集，与3-D模糊集类似，增加了一维空间轴，用于表现变量的空间信息，在模糊集的空间延伸方式上进行了改进，通过系统的物理意义及机理方程描述，得到输入变量在空间上的变化曲线，并将其作为空间模糊集在空间中的延伸依据，即以此为基准在空间轴上进行延伸平移，由此获得了本文提出的新的空间模糊集。在此基础上，提出了一种基于空间模糊集的空间模糊建模方法。其过程是基于系统的数据样本，初始化模型参数，再根据模型的性能指标调整模糊集参数以及模糊隶属度函数的个数，最后确定符合精度要求的空间模糊集以及模糊规则。模型的输入为具有空间信息的输入，模糊推理时，在空间点确定的情况下，进行二维的模糊推理，得到具有空间信息的输出，再通过重心法解模糊得到模型的输出。传热过程仿真实验结果表明方法的有效性。最后，基于空间模糊集，设计了空间分布系统的空间模糊控制器。空间模糊控制器具有与3-D模糊控制器相似的简单结构，由空间模糊化、空间模糊规则推理及去模糊化构成，设计实例与仿真研究表明了该控制器的有效性。