在一些不平滑的曲线及复杂型面加工中，通常采用连续小线段来拟合。对于连续小线段的加工，容易出现机床振动，插补过切等严重问题，从而导致加工的效率较低，加工精度不高。在该领域，国外已有大批学者从事该方向的研究。而国内，在该方向的研究起步较晚，技术实力非常有限。本文中从二维角度出发，研究平面连续小线段插补算法，并将该算法应用到运动控制卡中。对于完善运动控制卡的插补功能，提高其应用领域，发展民族工业具有非常重要的实际意义。在理论研究上，本文将连续小线段插补划分为三大块内容。首先，通过对S形曲线速度规划和其它速度规划的优缺点研究及对小线段插补速度规划特征的深入研究，本文提出并建立了非对称S形曲线速度规划的算法模型。而且针对插补过程中遇到的超短线段，采用本文提出的非对称S形曲线速度算法，能获得更高的插补最大速度。从实验验证中得到采用本文的非对称S形曲线速度规划可以得到更高的插补效率。其次，通过对常用过渡方法的优缺点及拐点过渡的研究。本文在理论上提出了一种新的拐角过渡方法，即复合型过渡法。在该过渡法的基础上实现的小线段插补能在高精度范围内获得更高的拐角过渡速度。再次，通过对前瞻控制的研究，本文将该控制方法应用到连续小线段插补中。它通过预读小线段来发现并处理危险点，有效平衡了效率和精度的矛盾关系，使得连续小线段的插补效率得到很大的提高。当算法移植到运动控制卡中调试时，通过本文设计的NC译码器来处理原始G代码信息，将其转换为前瞻插补能够识别的信息。本文在软件系统中设计FIFO缓存器用来实现预处理信息的存储。插补系统采用粗插补与精插补相结合的方法来提高插补精度，软件实现粗插补，即时间分割法插补。最后通过仿真验证，得出结论：与非前瞻性控制连续小线段插补方法比较，前瞻控制提高了连续小线段插补的精度和效率。