本文以大型托卡马克核聚变实验的总控系统为研究对象，通过对原有总控系统的改造，建立了分布式的、能适应今后准稳态实验运行的总控系统，以满足核聚变实验的需要。首先在系统基本框架的设计上，充分考虑大实验装置控制系统的分布式特点，对多个模块进行分布式的设计，如分布式实时可靠多播网络通信机制、分布式控制参数设置和数据发布子系统、分布式中央定时及触发子系统，并构建了分布式总控系统基本框架。然后针对长脉冲或稳态核聚变实验需求，在实验中能更好地控制等离子体，论文设计和实现了事件触发子系统和RZIP(水平位移R、垂直位移Z、等离子体电流IP)微调子系统。事件触发子系统用于对实验过程中发生的事件进行检测和及时处理，保障实验的顺利进行。RZIP微调子系统将基于PID反馈原理的计算机自动控制和人工控制有机地结合起来，将等离子体的控制由原来的闭环控制变为开环控制模式，有利于Operator在长脉冲放电过程中更加灵活有效地控制等离子体位形。同时，设计和实现了基于Web的远程控制接口，将远程控制融合到总控系统中，实现了虚拟合作实验室的初步功能。构建了托卡马克控制系统交流运行模式，改变了原有的单一的脉冲放电的控制模式，为今后的交流运行实验打下坚实的基础。本研究建立的几个子系统，均已在HT-7托卡马克实验中得到了应用，系统运行稳定、可靠，达到了设计要求。最后对大型核聚变装置总控系统的深入研究提出了一些参考和建议。