随着海洋事业的发展，对深海作业设备的安全性和可靠性要求越来越高，实验测试是检测深海作业设备性能的重要环节，深海压力环境模拟装置作为检测深海作业设备性能的装置，对其性能的要求也不断提升。为了保证检测深海作业设备时试验数据的可靠性，需维持深海压力环境模拟装置压力的恒定，因此，对深海压力环境模拟装置及其恒压控制系统的研究具有重要研究意义和实用价值。本文根据压力控制系统的要求及技术指标首先设计研制了深海压力环境模拟试验装置的压力容器——试压罐；然后通过分析试压罐内液体压力发生变化的规律，研究了三套试压罐恒压控制系统方案：蓄能器系统控制方案、液压系统控制方案和伺服系统控制方案。经过分析比较，最终确定选用伺服系统控制方案，以伺服电机作为试压罐恒压控制系统的驱动源。本文在分析和研究以伺服电机为驱动源的试压罐恒压控制系统的总体方案的基础上，完成了该系统各组成部分的选型与设计。本文在研究试压罐恒压控制系统各组成部分具体功能及参数的基础上，为对系统进行仿真实验，建立了试压罐恒压控制系统各组成部分的数学模型及系统的传递函数。针对采用P控制对系统进行仿真实验时，系统响应速度慢，抗干扰能力差的问题，本文设计了PID控制器，并进行了仿真实验，仿真实验结果表明系统采用PID控制器时系统具有快速响应特性及良好的抗干扰能力。由于传统PID控制器参数一旦确定则在整个控制过程中无法调整，本文为了进一步提高试压罐恒压控制系统的恒压控制性能，在传统PID控制器的基础上，采用二维模糊控制器，基于模糊控制理论设计了模糊PID控制器，以达到更优的控制性能。本文从系统的稳态响应、对试压罐内压力突变及缓变的响应出发，通过仿真实验验证了模糊PID控制方法的可行性。仿真实验结果表明，模糊PID控制方法相对于传统PID控制方法具有更快的响应速度和更强的抗干扰能力。为验证试压罐恒压控制系统的控制效果，本文搭建了系统的实验平台，对试压罐内压力的控制进行了实验研究。本文研究了在恒压控制范围内目标压力值不同时试压罐恒压控制系统的稳态控制精度，实验结果满足系统稳态控制精度的技术指标要求；又从试压罐内液体容积突变以及在不同压力下以不同速度缓变相应大小出发，研究了试压罐内液体压力的最大变化量，实验结果满足系统压力变化量的技术指标要求。