近年来，国外许多学者在开放式数控系统体系结构研究和软、硬件开发方面做了大量工作。Pritschow[85]基于OSACA的开放式体系结构，提出通过统一标准接口和系统内部通讯协议建造开放式CNC系统的方法和软、硬件设计准则。Altintas[2]基于CNC核心控制模块和微机组成的多处理器硬件平台，开发了分布结构的开放式数控系统，并通过标准接口成功地实现了对刀具磨损、切削颤振的检测。后又在分析数控机床制造商和用户对CNC系统需求的基础上，提出了基于可重组工具箱的开放式数控系统开发思路，使得快速配置系统功能成为可能。Koren[57-59]以基于网络通讯的开放式数控系统为对象，分析了影响任务实时性的因素与系统性能的相互关系，提出了确定实时任务最小控制周期的方法，并开发了能实现五坐标曲面加工的实时插补器。在此基础上，Mitsushi[75]研究了在以太网环境下，实现CAM系统、外部实时控制器及公用数据库之间的信息通讯方法，并成功地设计了基于数据共享和具有恒力自适应控制的开放式数控系统。此后，Yamazaki[104]针对最终用户对数控系统功能需求，提出了分层设计数控系统软件的方法，该方法可允许用户通过重构功能模块实现软、硬件升级。 Dumur[17]基于运动轴位控模块，提出了采用独立任务处理器建造开放式数控系统硬件平台和开发模块化系统软件的方法。 近年来，国内学者和科研单位也对开放式数控系统的体系结构和软、硬件开发也做了大量研究工作[110,115,118,127,132,142,160]。郇极[116,117]基于实时多任务操作系和数字伺服现场总线SERCOS技术，提出了建造多CPU及双总线结构的开放式数控系统方法。周祖德[169]基于“PC+适配器”硬件平台，提出了面向对象的分层次数控软件系统建模方法。周惠兴[165]研究了基于开放式体系结构的衍生式数控系统构造方法，扩展了传统数控系统功能。国内厂商和科研机构相继开发了基于PC DOS平台的实时任务调度系统和32位工业PC机开放式数控系统，如华中Ⅰ型、蓝天Ⅰ型、CH-2010/S型、中华Ⅰ型、航天Ⅰ型等系统[133,159,145,161,166]。此外，清华大学、东北大学、北京航天航空大学等也对开放式数控系统作了大量研究工作。 综上所述，目前开发的开放式数控系统具有以下特点： q 大多采用“PC+适配器”系统硬件平台和基于多CPU的主从式或分布式体系结构。 q 通常采用标准总线，如ISA、STD、PCI、Compact PCI以及USB总线等。 q 系统通讯模块一般基于总线或网络，进而实现主从CPU间的信息交互及对I/O模块的PLC控制，且正逐步采用可靠性高、扩充方便的数字通讯接口，并以SERCOS协议作为开发标准。 q 采用模块化设计原则开发系统软件，包括运动控制模块、PMC模块、通讯模块、图形显示模块、主轴控制模块、安全保障模块等。 q 采用微程序进给、前馈控制、恒力自适应控制、加工误差在线检测和实时补偿等技术，以保证对机床的高速、高精度和高可靠性控制系统。