随着现代机械制造加工、航空航天、水利水电和建筑等领域的快速发展，对多缸控制系统的同步精度需求也越来越高。但由于泄漏、加工精度以及控制元件间性能的差距，必然导致多缸系统不同步，如果不能采取有效措施加以控制，克服这种同步误差，控制系统将不能正常工作。因此需要在正确的理论分析基础上，设计良好的液压同步控制系统具有非常重要的实际意义。本文在查阅大量国内外相关文献的基础上，综述了液压同步技术、虚拟仪器技术的研究现状、液压同步系统组成的形式、特点及其应用，并介绍了同步控制策略的发展状况。电液伺服阀由于其高频响、高精度等优点被广泛应用于液压同步系统中。本文以两缸同步为研究对象，设计了采用电液伺服阀的液压同步系统，对该同步系统的组成以及控制原理进行了理论研究，分别建立了系统的线性和非线性数学模型，采用LabVIEW软件中Control and Simulation工具包搭建了仿真模型，进行仿真对比两种建模方式，得出非线性建模能够更好地反映实际系统的动态特性。详细分析了同等方式和主从方式的同步控制原理，分别搭建了非线性仿真模型，根据系统特点采用了二分同步补偿算法，并对阶跃信号、斜坡信号以及不同频率正弦信号进行了仿真，对系统的同步精度和动态性能进行理论分析；为了得到更高的同步精度，在二分法的基础上设计了PID控制器对偏差信号进行控制；针对同步算法不能改善系统动态性能的缺点，在同步算法的基础上，对单套系统设计了PID控制器，仿真结果表明采用PID控制器不但改善了系统的动态跟踪特性，而且还一定程度上提高同步精度。本文完成了泵源、动力机构以及测控系统的设计，搭建了液压同步控制系统试验台，采用LabVIEW软件完成测控软件的编写，实现了液压实验台的实时监测、过程控制以及数据后处理等功能。对控制策略进行了实验验证，验证了仿真结果的正确性，最后还针对变幅值、变负载以及变供油压力等不同工况进行了实验研究。本研究对水轮机调速器、圆筒阀以及冲击式水轮机喷针控制系统的设计有一定指导意义，为更深的理论研究打下基础。