随着我国科技水平和现代化工业水平的飞速发展,大型薄壁构件作为复杂高端大型设备的关键部分被广泛应用在航空航天、国防、造船等重大工程领域中。大型薄壁构件具有结构刚性差、尺寸大、厚度小、材料加工难、加工精度高等特点。目前工业领域常采用锻造、焊接或精密铸造等工艺方法对薄壁构件进行加工。为满足大型薄壁构件的加工要求,项目组针对大型薄壁构件在加工中遇到的问题提出了一种基于镜像加工技术的数控铣削加工系统。本文正是基于这一背景,对大型薄壁构件镜像加工装备的数控系统进行设计,并针对镜像加工过程中的同步控制问题进行研究。结合大型薄壁构件镜像加工装备的要求,本文提出了适用于薄壁镜像加工的开放式数控系统设计方案。首先对开放式数控系统的层次结构及功能特点进行研究,结合系统需求采用“IPC+运动控制器”型开放式数控系统。设计了开放式数控系统硬件平台主电路和控制电路；针对数控系统控制柜内部复杂的电磁环境进行了电磁兼容设计；结合薄壁镜像加工需求,通过硬件保护及软件保护两方面为系统设计安全保护措施。针对系统在镜像加工过程中的同步控制问题,本文将其简化为双轴同步控制问题,并提出了相应的解决方案。在经典同步控制策略的基础上加入智能算法,设计了一种基于模糊自整定PID的交叉耦合同步控制器,在Matlab/Simulink软件平台上对双轴伺服系统同步控制进行了仿真,并进行了性能分析。仿真结果表明基于模糊自整定PID的交叉耦合同步控制器对于双轴伺服系统有着较好的抗干扰能力、快速的响应能力以及较高的跟踪精度和同步精度。最后,为验证提出的同步控制器的可行性及有效性,设计了基于数控十字滑台及LabVIEW软件开发平台的双轴同步控制实验系统,并将控制算法应用于双轴伺服电机控制。实验结果表明,基于模糊自整定PID的交叉耦合同步控制能将双轴同步误差减小65%,在抗干扰能力、响应速度和控制精度方面有着很好的效果。