本发明涉及一种双旋转补偿器穆勒矩阵椭偏仪系统控制方法，包括：步骤1、控制器同时输出驱动脉冲至第一电机与第二电机，将第一电机的编码器脉冲作为光谱仪的触发脉冲，并采集第一电机运转周期T、第二电机与第一电机的转速比m₂；步骤2、采集校准时刻第一电机的编码器脉冲与第二电机的编码器脉冲的时间差t₁，获取第一电机角速度ω、校准时刻第二补偿器的初始方位角C_S2；步骤3、采集重启后第一电机的编码器脉冲与第二电机的编码器脉冲的时间差t₂；计算出第一补偿器与第二补偿器的角度偏差Δα；步骤4、计算出重启后第二补偿器的初始方位角C′_S2；步骤5、采集测量的当前时刻t，计算出第二补偿器方位角C'₂。本发明不用在每次开机后均做校准，且降低了设备成本。