本发明公开了一种高压发生器及其电压控制方法、射线发生装置及成像系统，高压发生器的电压控制方法包括计算其过冲幅度；结合过冲幅度及高压发生器的电压适用范围、上升时间，规划电压过程曲线并计算实时电压；确定高压发生器的电压设定值；采样其实际输出电压信号，若实际输出电压值未达到电压设定值，则对阳极高压偏差、阴极高压偏差、电流偏差中的一种或多种进行补偿，得到补偿后的电压值；根据补偿后的电压值计算高压发生器的输出电压增幅并调节输出电压，直至重新采样的实际输出电压信号达到电压设定值，并维持此状态下的电压控制参数。本发明能够改善现有高压发生器的输出电压不稳定及过冲的问题，增强X射线成像质量，延长球管使用寿命。