连体膨胀压缩机是集成蒸汽轮径流膨胀机、离心压缩机及现代传感控制技术于一体的新型节能环保叶片式机械。连体膨胀压缩机控制系统的好坏直接影响到生产工艺的正常运行,故设计一套行之有效的控制系统显得尤为重要。本文主要进行了如下工作:参考并综合透平膨胀机和离心式压缩机的调节特点,结合连体膨胀压缩机的结构,根据生产过程的内在机理建立了机器的动态数学模型。并且采用压力反馈,进口节流的调节方式实现对连体膨胀压缩机恒压输出的控制,其中将机器的转速作为控制回路的副被控量,由此设计了一套PID串级控制系统,仿真效果显示良好。针对压缩机喘振这一固有特性,参考常用的压缩机喘振控制策略,采用固定流量极限法实现连体膨胀压缩机的防喘振控制,并且应用模糊控制理论设计了一套防喘振控制系统。综合设计了连体膨胀压缩机的润滑系统、汽路系统和机器状态监测系统,并且结合控制要求,采用可编程控制器PLC实现连体膨胀压缩机的控制,给出了控制系统的软硬件设计。