相位中心机器人是实现相位中心保持不变的两自由度天线测试机器人。由于相位中心机器人采用俯仰运动加补偿运动的方法来实现天线俯仰角的运动，因此若要保证相位中心在俯仰角运动过程中不变，则必须保证补偿轴与俯仰轴实现同步运动。本文着重研究同步控制技术，所作的主要工作包括：首先，根据相位中心机器人的结构及工作原理，构建了精确的数学模型。研究了传统的PID控制算法在主从式、等同式与交叉耦合式同步控制中的应用，仿真结果表明交叉耦合式同步控制的同步性能最好。其次，针对传统PID控制器对非线性系统控制效果欠佳，利用BP神经网络与PID控制器相结合的方法，设计出参数自学习的BP网络的PID控制器。仿真实验验证了算法的有效性。最后，对相位中心机器人控制系统进行了硬件和软件设计。其中，硬件部分主要由单片机的最小系统、RS232与RS485通信、SC16C554芯片功能、PWM波输出等硬件电路模块组成；软件部分详细介绍了基于COS-操作系统主要任务的软件实现流程，并以串口接收数据为例介绍驱动程序代码编写。实验证明，相位中心机器人控制系统能够精确达位且收敛速度快，并且交叉耦合式的BP神经网络PID控制算法有效的减小了系统的同步误差，使系统的同步误差控制在可接受的范围之内。