Les travaux de thèse décrits dans ce manuscrit s’intéressent à la modélisation et le contrôle de procédés cryogéniques associés à un LINAC supraconducteur. Les éléments constituants le système cryogénique du LINAC (cryomodules, vannes, tuyaux,...) sont modélisés sous forme d’objets inter-connectables. Ces mêmes objets sont utilisés pour modéliser le système cryogénique de l’accélérateur SPIRAL2. La justesse de ces modèles est évaluée à travers des comparaisons entre simulations non-linéaires et mesures expérimentales. Une fois la capacité de prédiction des modèles validée, ces derniers sont utilisés pour synthétiser des lois de commande. Tout particulièrement, une commande linéaire quadratique ainsi qu’un filtre de Kalman étendu ont été réalisés pour les cryomodules de SPIRAL2. Enfin, la réalisation d’une commande hiérarchisée appliquée au cas d’un réfrigérateur cryogénique est étudiée. Une méthode est proposée pour le contrôle de plusieurs sous-systèmes inter-connectés et régulés par des contrôleurs PID, LQ et MPC.