ArF光源激光器现已在医疗、半导体加工、科研等领域中广泛应用，其中具有多腔结构的ArF激光器对温度稳定性有一定要求。本文主要研究ArF激光器的温控方法，设计出良好的温控系统。本文的主要工作与结论如下：　　本论文针对ArF激光器的腔体控制需求以及系统中干扰多、变化大的特点，经过传热学分析，设计出了一种控温方案。该方案以进入腔体PCW的流量为被控量，对腔体的温度实现控制。在多个腔体的控温系统集成中，本文给出了使用流量平衡阀、压力平衡阀以及溢流阀的方案来解决流量互相影响的问题。本文设计完成了温控系统的硬件以及软件。　　为了研究温度控制算法，通过使用辨识的方法建立出了比例阀的传递函数，通过理论分析推导出了腔体温度与流量的传递函数、腔体温度与放电功率的关系、腔体温度与PCW循环水入口温度的关系。基于上面建立的模型，本文使用了单闭环回路控温结构，其控制参数通过D分割法与灵敏度进行设计计算，使控制系统具有一定的灵敏度以及幅值和相位裕度。　　最后，针对单闭环回路控制中不能抑制流量干扰的缺点，进一步设计出了串级控制结构、前馈串级控制结构和模糊 PID-串级控制结构的算法，使ArF激光器的温度控制性能逐步变优，对流量干扰、重复频率干扰以及被控对象参数变化的干扰均具有一定的适应性。同时，本文对前述的几种算法实施了仿真分析验证，证明模糊PID-串级控制结构能够完成±0.2℃的控制指标并且具有一定的鲁棒性。