随着新一代信息技术的飞速发展,全球机床行业进入了以数字制造技术为中心的自动化时代。国家装备制造业的发达程度取决于机床行业的产品质量和技术水平,是国家核心基础建设的重要组成部分,对促进社会发展意义重大。数控技术是数控系统的核心,作为信息技术与先进制造技术深度融合的产物,是实现高速度、高效率、高精度、开放性与智能化数控系统各项功能的关键要素。数控系统是实时系统的一种典型应用。实时调度算法是保证实时系统各项功能在实时、能耗等约束前提下顺利实现的核心基础。随着处理需求的多样化和应用场景的复杂化,数控系统的内部组件和外部环境也随之变得更加难以用数学模型进行精确描述。实时调度算法也随之面临新的挑战:不仅要充分考虑数控系统中调度机制的实时性需求,还需要综合考虑外部环境的不确定性、系统的能耗、任务的优先约束或数据依赖等问题,实现调度资源在任务之间的最优分配。自适应实时调度算法把自适应系统中的控制论、排队论、人工智能等方法与调度算法有机的结合起来,用控制理论分析和构造实时系统的调度模型及性能评估体系,在整个系统运行过程中通过不断观测调度信息,结合经典的实时调度规则,对调度相关参数进行动态调整,有效解决解决负载动态变化和具有不可预测性的系统调度问题。本文着重研究数控系统中任务调度问题,分析了在复杂的内外部环境下具体的调度需求,把自适应控制方法应用于经典的实时调度算法中,在继承了现有的实时调度算法的基础上,得到一些在特定环境下性能更高的自适应实时调度算法。具体研究内容如下:首先,针对负载动态变化的软实时任务调度需求,提出了基于资源预留的反馈调度模型。建立系统性能与误差之间的状态反馈方程,实现调度相关参数的动态调整。接着,针对硬件资源紧张的共享平台上混合任务调度需求,在ABS服务器算法的基础上,构建一种自适应分层调度框架,实现硬实时与软实时任务间的资源隔离。其次,针对混合任务的调度需求,考虑任务悲观估计的WCET远大于实际执行时间这一现象,提出基于自适应总带宽服务器调度算法和加入资源回收策略的自适应总带宽服务器算法,对以上两种算法进行可调度性分析,并且给出了算法流程的伪代码描述。最后,针对周期性依赖任务的调度需求,综合考虑任务的依赖关系及系统能耗,提出一种面向多核平台的基于混合遗传算法的调度策略,描述了算法的具体操作步骤,并且通过仿真实验验证了算法的有效性。