多轴计算机数控精密加工技术目前已经在机械制造加工领域中得到了广泛的应用,且越来越多地被应用于复杂曲面零件的高速、高精度加工过程中。针对复杂曲面零件高速、高精度加工过程中难以同时满足各种条件要素的问题,提出了一种面向双轴数控加工系统的交叉耦合轮廓误差补偿综合控制策略,该策略由实时轮廓误差估计模型、NURBS曲线插补器、交叉耦合控制器和改进的位置误差补偿器四个模块组成。为了对目标参考路径的轮廓误差进行实时估计,建立了直线型、圆弧型和自由曲线型三种加工轨迹的实时轮廓误差估计模型;同时针对目标指令位置的生成需要综合考虑伺服运动控制过程中各种条件要素的问题,提出了一种可以同时满足速度、加速度和加加速度约束以及弦高误差约束的NURBS曲线插补器,并生成了一系列用于下发伺服驱动的离散插补点。为了降低双轴伺服系统的轮廓误差,提出了一种基于交叉耦合结构的PI-型交叉耦合控制器,并利用轮廓误差传递函数对其进行稳定性分析,同时结合轮廓误差传递函数的截止频率确定交叉耦合控制器增益参数的范围。针对交叉耦合控制器中最优增益参数寻优的问题,进一步提出了一种基于深度强化学习算法的交叉耦合控制器增益参数寻优策略,建立了适用于轮廓误差补偿的神经网络结构,并根据伺服运动控制过程中轮廓误差的变化不断调整交叉耦合控制器增益参数的范围,最终得到交叉耦合控制器的最优增益参数。为解决传统交叉耦合控制方法在大曲率位置不能满足弦高误差要求的问题,以NURBS曲线为研究对象,提出了一种基于弦高误差约束的进给速率调节方法。该方法与交叉耦合控制策略相结合,既满足了大曲率位置对于弦高误差的要求,也可以进一步提高伺服运动控制系统的轮廓控制精度。同时,为了进一步提高双轴伺服运动控制系统的跟踪精度和轮廓控制精度,将进给速率调节器与位置误差补偿器相结合,进一步提出了一种改进的位置误差补偿方法,通过跟踪误差的提前补偿来提高跟踪精度,并进一步降低大曲率位置的轮廓误差。分别以双轴伺服运动控制系统和数控车床运动控制系统为研究对象,结合NURBS曲线进行两轴轮廓控制试验。试验结果表明,基于X-Y伺服运动控制实验平台的传递函数模型进行离线学习具有较高的可靠性,同时以交叉耦合控制器的最优增益参数为条件进行试验,能显著提高双轴轮廓跟踪任务的轮廓控制精度。进一步地,所提出的综合控制策略既满足了加工过程中对于弦高误差的要求、保证了加速度和加加速度的连续性,也可以进一步提高伺服系统的跟踪和轮廓控制精度;即所提出的面向双轴数控加工系统的交叉耦合轮廓误差补偿综合控制策略可以应用于复杂曲面零件的高速、高精度加工过程中,具有重要的工程意义。