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塞曼热稳频广泛应用于双频激光干涉仪中，但稳频调节器的设计存在建模困难和调整工作量大的缺点。本文提出一种非参数化自组织建模的预测控制算法实现稳频控制，并进一步引入自适应算法消除模型误差。开发了可通用于各类塞曼热稳频系统的控制软件，成功地在幅值稳频和频差稳频塞曼激光器上实现了全自动热稳频。通过和中国计量科学研究院标准Ｉ２吸收稳频激光器的拍频比对，表明基于频差稳频的横向塞曼激光频率稳定度达３．３８×１０