近年来,拥有快速分析能力的质谱技术成为化学和生命科学领域中强有力的分析检测技术,而三重四极杆质谱仪(QqQ-MS)正迅速成为食品安全和临床检测的重要工具。本课题针对三重四极杆质谱仪控制系统进行研究,有利于改善我国QqQ-MS对国外进口过度依赖的局面。本工作从单四极杆扫描理论出发,研究了三重四极杆的多种离子扫描模式中,各段四极杆的工作原理及控制方法,并根据四极杆尺寸参数,建立了四极杆质量扫描电压参数计算模型,然后通过Simion软件进行仿真验证。针对多透镜电压参数优化问题,首次采用粒子群迭代寻优算法结合Simion仿真软件编程求解,优化后的离子传输效率为0.22%,可用于指导实际透镜电压参数调试。从QqQ-MS仪器系统原理及电路进行分析,分析研究了控制系统软硬件需求,设计了四极杆质量扫描及校正、真空、气路等系统的控制方案。其中,透镜电源、射频电源系统由16位高精度DA芯片控制,通过单元测试,驱动电压控制精度达到76 uV,射频电源3 mV电压切换时间为10 us。当质量数变化100 amu时,即电压变化约为122mV,电源稳定时间约为800 us。目前,三重四极杆质谱仪样机控制系统基本开发完成。基于NI虚拟仪器平台的QqQ-MS控制系统开发,实现了仪器多种离子扫描模式、质量轴及分辨率校正、离子信号采集及保存、自动抽真空、离子源恒温加热、气体流量控制等功能。通过对PPG标准样品检测,质量轴校正后较为准确,质量分辨达到0.1 amu,可进行部分有机物样品检测。离子源温度采用增量式PID算法调节,实现温控精度为0.12℃。最后,为了解决仪器中离子串扰问题,将电压切换时间参数优化到5 ms。基于LabVIEW的QqQ-MS控制系统开发,为后续嵌入式系统研发提供有力的技术参数支撑。