液压式测力机是一种以液压油作为工作介质，通过两个面积不等的缸塞系统，将砝码的重力放大以产生标准力值的测力设备。液压式测力机一般采用位移传感器、伺服放大器(控制器)和电液伺服阀等组成的电液伺服控制系统，通过对测力活塞位移进行闭环控制，使油液的泄漏量得到精细的补给，保证工作端获得稳定的力值。目前，国内的液压式测力机大都采用手动方式或控制器为模拟伺服放大器的电液伺服控制方式。而模拟伺服放大器的控制参数调整不够方便、灵活，控制效果也有待改进。随着数字电子技术、计算机控制技术的迅速发展，数字控制系统的应用越来越广，已成为各类控制系统发展的趋势。德国、日本等国已采用计算机控制系统进行液压式测力机电液伺服控制，提高了系统的自动化程度，取得了较好的控制效果。 本课题以液压式测力机电液伺服控制系统为研究对象，提出了一种新型的数字伺服控制系统方案。该方案采用基于虚拟仪器技术的位移、压力双闭环控制系统，在测力活塞位移反馈的基础上，增加了系统压力反馈和用于输入砝码状态信息的数字量输入，使系统获得了更多“反馈信息”。在系统的软件设计中采用控制系统常用的PID算法。本课题的创新点在于，将虚拟仪器技术应用到液压式测力机电液伺服控制系统中，提高了系统的灵活性和控制参数调整的便捷性，使整个系统更加易于扩展和更新；将位移单闭环系统改为位移、压力双闭环系统，提高了控制的自动化程度，改善了控制效果。 根据以上方案设计的液压式测力机数字伺服控制系统，已在中国计量科学研究院5MN液压式基准测力机上进行了试验。从试验结果可以看出，这种新型的数字伺服控制系统在砝码交换过程中，能够自动控制系统压力；用户可以根据不同情况灵活地调整PID参数；在加(卸)载过程的每一个力级上，超调小于5％，力值波动度小于0.02％，达到了开题报告提出的技术指标。 通过本课题的研究表明，这种新型的数字伺服控制系统方案可以替代手动方式或模拟伺服放大器，用于液压式测力机电液伺服控制，提高系统的自动化水平，改善控制效果。本论文将对该系统的软、硬件设计及相关的理论进行详细分析，提供试验结果并进行讨论。