精密和超精密加工过程中对轮廓误差进行有效控制是提高加工精度的根本途径,但是在多轴加工过程中针对单轴的控制无法有效减少轮廓误差。本文从工件台宏动电机出发,构建一个基于工件台X向和Y向直线电机的双自由度运动轨迹跟踪系统,对两个Y向电机采取偏差耦合的同步策略来保持其在运动方向上的一致,对X和Y采取交叉耦合控制的策略来控制整个双自由度系统在跟踪轨迹曲线过程中的轮廓误差。X和Y向电机均为永磁直线电机,针对直线电机结构特点,分析了运行过程中所受到的推力波动,以公式的形式给出了其表达式。由于实际条件下电机运行的情况复杂,因此对运行过程中的推力扰动进行了辨识,并拟合了其模型。在拟合模型的基础上,采用对控制量直接补偿的方法,抵消电机运行过程中这部分推力带来的扰动。Y向双电机由于制造参数和所受扰动的不一致,在运行过程中会存在运动方向上的相对偏移,影响整个系统的精度,为了对这两个电机的相对运动进行控制,抑制其相对偏移,设计了相应的同步策略。为了实现对轨迹曲线的有效跟踪,引入了交叉耦合控制,交叉耦合控制是解决多轴系统轨迹跟踪轮廓误差控制的有效手段。实时的交叉耦合系统与非实时交叉耦合系统的区别在于实时系统其耦合增益是一个时变的量,运行过程中会根据曲线的几何特性动态调整,因此具有更优良的性能。交叉耦合控制的核心是轮廓误差的获得,针对任意给定的轨迹,本文给出了几种不同的轮廓误差估计方法,分析了其优劣,对其中部分方法给出了仿真结果。最后基于之前的方法提出了一种新的轮廓误差估计方法,论证了其合理性并分析了时间空间复杂度。本文所述方法相对之前的方法,实现更为简便,轮廓误差估计值更为准确,从仿真结果来看,具有更小的轮廓误差。为了试验本文提出的方法在实际中的效果,本文搭建了相应的软硬件试验平台,在平台上完成了试验。