随着我国经济的进一步发展，人民生活水平的日益提高，检测技术的应用越来越广泛，快速开发一套适应需求的检测系统，是许多开发人员的一个重要目标。本论文以典型的测控系统(力、位移)为对象，利用现代控制理论、微机技术以及FPGA为代表的微电子技术对目前试验机的控制器进行了研究。FPGA，即现场可编程门阵列，是一种近期出现的可编程ASIC器件。由于FPGA可以现场可编程，可以实现专用集成电路，能满足片上系统设计(SOC)的要求，使其日益成为系统的关键部件。本论文对FPGA在本系统控制器中的应用进行了研究，研制了一种全新的基于FPGA技术之上的控制器。论文主要主要内容如下： 第一章阐述了检测技术的发展概况，并阐述了论文的选题意义及研究内容； 第二章首先介绍了系统控制的主要硬件电路设计所采用的方法，即利用HDL(硬件描述语言)的硬件设计方法，其最大的特点是电路设计采用自上而下(Top Down)的设计方法。该方法能最大程度地提高设计效率，降低设计成本； 第三章首先介绍了FPGA设计的基本步骤，然后介绍光电编码器的基本原理、A／D7705的结构特点、串口通信的特点，进行利用VHDL语言描述、仿真、下载。实现了一般典型测控系统的设计； 第四章首先介绍了步进电机的基本原理和点位控制原理，结合上位机，利用设计好的串口通信，进行步进电机的控制； 第五章首先介绍了foundation 4.1软件的二次开发，然后介绍了一般的数据处理、数据的线性化等一些手段，使测控系统更加准确。最后介绍了数字PID调节器参数的自寻最优控制算法，并在水泥试验机进行实验，验证了该系统和PID控制系统控制准确性； 第六章首先介绍了检测电路中用到的一些芯片和力传感器的基本原理，然后介绍了整个电路的抗干扰措施，保证了整个硬件系统的稳定性； 第七章对本论文所作的研究工作进行了简要的总结与今后工作的展望。