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地球作为人类生存的基本环境，她的起源、演化、内部结构等是人类一直致力探索的课题，对地球科学的研究对人类自身的生存和发展有重要的意义。但是目前，人们无法对地表13km以下的物质进行直接观察和采样。高温高压实验设备采用现代测控手段模拟地球内部地质环境，是了解地球深部物质组成、状态、性质及其演化的有效手段。5GPa高温高压流变仪，作为具有广泛应用前景的高温高压实验设备，对它的研制有重要的意义。
5GPa高温高压流变仪测控系统作为流变仪的重要组成部分，是本课题研究的重点。本文根据流变仪的功能要求和实验操作的流程，制定了测控系统硬件平台的具体方案，对温度，位移和压力的控制过程进行了分析，并制定压力了的标定方案，最后通过LabVIEW完成了5GPa高温高压流变仪测控软件系统。
根据地质环境的实际情况和流变仪的典型实验过程，明确了测控系统需要实现的目标，将测控系统分为温度，压力和位移控制三个部分。分别根据各部分的控制要求和控制过程，确定了各控制系统的实现方案和具体执行机构。利用PXI嵌入式测控平台将三个控制模块有机地整合起来，实现了整个硬件平台的构建。
分析了加热系统的能量传递过程，建立了石墨炉加热系统的数学模型，并介绍和采用系统识别的方法对模型进行参数计算。在模型的基础上采用PID策略对石墨炉加热系统进行温度控制，并介绍了扩充响应曲线法对PID参数进行整定的方法。鉴于PID控制策略难以解决温度控制系统中的时滞问题，采用了Smith预估策略消除时滞对系统控制的影响。实际应用中对两级时滞简化为一级时滞，通过模型分析和变换，将Smith预估器添加到原有的控制模型中，达到了消除时滞环节对系统控制影响的目的。
建立了位移控制执行机构——交流永磁同步电机的数学模型，并对伺服系统电流、速度和位置三闭环结构进行了分析，分别进行了整定设计，然后根据电机的电气数据对整定参数进行了计算，得出了三环的具体整定参数值，将整定后的控制模型在MATLAB下进行仿真分析，并和伺服系统原有参数构建的系统进行仿真对比，得出设计整定后系统的控制特性优于伺服驱动默认系统的结论。并对低速运行情况下伺服电机的转矩特性进行了分析，得出通过调整电子齿轮的值可以有效的改善转矩输出特性的结论。
对压力控制系统的实现进行了说明，建立了控制系统的数学模型。通过压力传递分析，得出需要对压力进行标定以提高压力控制系统实际控制精度的结论。介绍了压力标定的几种常用方法，确定了压力标定的方案。
利用LabVIEW虚拟仪器开发平台对5GPa高温高压流变仪测控软件系统进行了开发。简要介绍了LabVIEW开发平台，通过分析测控系统硬件和功能，明确了软件系统的实现目标，阐述了主要功能模块的实现方法，最终完成了测控软件系统。