风洞实验是飞行器研制工作中的一个不可缺少的组成部分。它不仅在航空和航天工程的研究和发展中起着重要作用,随着工业空气动力学的发展,在交通运输、房屋建筑、风能利用等领域更是不可或缺的。风洞系统的最重要指标就是马赫数,提高马赫数的控制的精度和准度一直是风洞工作者的追求和目标,同时也能够给飞行器设计带来更加准确的试验数据。本文以FL-60风洞的流场控制系统为研究对象。首先在对直流引射式亚跨超三声速风洞系统结构、设计指标、测控系统进行详细分析的基础上,确定了调压阀液压系统和栅指机构系统分别独立控制的硬件设计方案。其次,将风洞在跨声速流场控制模式分为主调压阀控制模式、主调压阀+栅指控制模式（马赫数精确控制模式）,详细地设计了两种控制模式的策略和流程。在主调压阀控制方式下,根据试验得到的调压阀阀门特性,设计出合适的马赫数压力补偿控制器;然后根据经典PID控制器确定初始控制器参数,通过风洞实验不断调试确定马赫数控制器参数。在主调压控制方式的基础上,又增加栅指控制位置内环,外环为总压/马赫数控制,根据理论和试验结果结合设计出马赫数控制器。最后以马赫数精确控制模式为例,给出详细的试验方法和调试方案,并对调试结果进行记录和分析,结果表明主调压阀+栅指控制结合控制方式下的流场马赫数最大波动量达到国军标合格指标,部分马赫数达到先进指标。FL-60风洞栅指马赫数精确控制系统具备工程应用条件。