本发明涉及超高压自增强结构的强度与疲劳实验系统，具体是一种超高压自增强结构瞬态加载模拟试验装置及控制方法。本发明解决了目前尚无一种能够模拟瞬态冲击载荷下超高压自增强结构的残余应力稳定性和疲劳损伤的实验系统的问题。超高压自增强结构瞬态加载模拟试验装置包括复合增速/调压缸、液压泵站、气液增压系统、试件定位夹持机构、聚亚胺脂加载机构、测试传感器、以及控制系统；所述液压泵站包括后腔液压管路、前腔液压管路、电磁换向阀、增压器、主电机、压力表、单向阀、油箱、液压集成块、空气过滤器、齿轮泵、增速蓄能器。本发明适用于火炮身管、化工高压聚乙烯反应管、高压粉末冶金釜、高压管道等超高压设备的设计制造。