激光诱导击穿光谱(LIBS)仪器作为一种重要的元素分析仪器，其广阔的应用领域，准确、快速的检测手段将促进整个测试分析领域检测水平的提高。本文针对LIBS测控系统进行深入研究。结合插件式设计框架完成测控系统硬件平台及软件平台设计，提高了测控系统对不同类型部件的兼容性；研制了LIBS仪器专属的小型化延时器，在满足LIBS仪器延时需求的基础上，缩小延时器体积和重量，为仪器便携式发展奠定基础；优化测控过程中延时时间和激光能量耦合效率等参数，提出一种基于单光束分束的LIBS技术，延长了等离子体信号的生存周期，提高了信号强度，为仪器降低检出限提供基础，并针对测控过程优化实验，提出一种自动化的多层迭代式实验方法，提高参数优化的效率；集成测控系统，并进行金属样品定性分析的实际应用，此外，该测控系统成功集成于台式LIBS样机、便携式LIBS样机以及激光诱导击穿-拉曼光谱联用样机中。