工业伺服控制中普遍应用的PID控制器,在机械系统由于长时间运转升温、磨损和扰动等导致的被控模型变化时,不能有效的跟随系统的变化而改变控制参数,使得控制效果变差。本文提出使用自适应PID控制算法,经过试运行整定,可以保证系统正式运行过程中性能不变。新算法对运动控制卡提出了新的要求,本文在不改变原有运动控制卡DSP+FPGA架构的前提下,重新规划各功能分配,将控制器的功能由DSP转移到FPGA中实现,以充分利用FPGA的并行计算优势,降低控制周期,提高控制效果。在控制器的实现过程中,综合考虑控制效果与FPGA资源消耗的影响。验证数制、舍入方式等对控制效果的影响,慎重选择位宽,寻求控制效果与资源消耗之间的平衡。并选择三种不同的实现结构,分析其对控制器的效果影响,通过仿真确保控制器的设计时序。通过在开发套板上运行三种不同实现结构的控制器,对比其控制效果,获得效果最为理想的一种控制器实现结构。对其资源使用及时间消耗进行分析,选用的芯片足以支持四轴的同步运算而不会影响其他功能的实现;与原有在DSP上实现的控制器相比,同样实现一次八个轴的控制器运算,在FPGA中实现的控制器的计算时间只有原来的二十分之一。该控制器控制效果良好,资源使用合理,计算时间有着很大的优势,可以应用于实际使用。