为开展岩石力学的相关研究工作,需要一台可以模拟深层地下环境、同时能够对深层地下岩石进行动静态特性分析的旋转式三轴岩石试验机来辅助研究,而柱塞泵是旋转式三轴岩石试验机的核心加载单元,是岩石试验机能否正常工作的关键。传统的斜盘式柱塞泵技术已经非常成熟,但在高压工况下容积效率大幅下降,无法满足旋转式三轴岩石试验机的超高压加载要求。为此本文主要设计研制了一种超高压低流量并联精密柱塞泵,提高负载能力和加载精度,充分体现液压系统数字化、小型化的发展方向。首先通过对传统斜盘式轴向柱塞泵基本理论的研究,提出一种由伺服电机作为驱动单元的新型柱塞泵,采用全新的结构,设计该泵所有零件并完成三维建模。在此基础上,通过管路和电磁阀连接两个柱塞泵组成并联精密柱塞泵加载系统,阐述工作原理并给出双泵运动规律,实现持续加载。零部件加工完成后进行安装调试工作。然后运用ANSYS软件对柱塞副进行应力应变分析,确定了柱塞副应力应变分布和变形情况,得出具体数值,为后续的结构优化提供了理论基础,通过推导出流量的波动公式计算出柱塞泵在工作状态下的流量脉动率,结果满足柱塞泵最初设计的性能指标。而后为了解决柱塞泵在超高压工况下的密封问题,在分析常用密封结构的基础上,采用了一种适用于本课题的新型密封方式——泛塞封密封圈;对泛塞封密封圈进行建模后,运用ANSYS软件对泛塞封受压后的变形量进行仿真,得出泛塞封正常工作不至失效的变形量,验证了采用复合聚四氟乙烯材料的泛塞封密封圈在超高压柱塞泵上密封的可行性。最后针对并联柱塞泵加载系统的非线性和强耦合性,设计了模糊PID控制算法和常规PID控制算法,通过数学建模、仿真、工业试验,对比分析实验结果,得出模糊PID控制下可以提高加载系统的稳定性和控制精度,进一步验证了本文研制的超高压低流量并联精密柱塞泵能够满足岩石试验机的加载要求。论文的研究结果为柱塞泵的发展提供了理论基础和重要的参考价值。