该文分析了开放结构数控系统的构成原理、功能要求,提出并实现了一种模块化、可重构、可互换、可裁减的数控系统结构,为快速定制和开发数控系统提供了一个软件结构和环境.采用通用PC作为系统的硬件平台,以RT-Linux作为系统的操作平台,以任务模块作为系统的基本组成单位.这样既获得PC系统丰富的软件支持,又具备适合于实时控制要求的操作平台,同时也得到了数控系统的开放性.作为数控系统的基本组成单位—任务模块,该文详细研究了其相关理论.在对现存组件标准实时性分析的基础上,提出了任务模块的基本思想,从而解决了一般组件不能用于实时系统的问题.对任务模块的组成、接口、数据结构、逻辑控制器及其描述进行了详细的说明.结合实例介绍了任务模块的设计方法,编程框架.给出了组成一个基本数控系统的任务模块及其接口,并在此基础上给出了该基本数控系统的结构.分析和研究了任务模块之间的通信和任务调度,提出了以虚拟模块系统实现数控系统的模块间内部通讯和任务调度.给出了虚拟模块系统的组成,并根据RT-Linux系统的特点把虚拟模块系统的通信系统分为应用总线和变量表.着重论述了应用总线的组成和变量表的同步机制,并给出了相应的实现方法.根据RT-Linux系统的特点提出了软运动控制器的概念,为在类似的实时系统平台上开发数控系统提供了一种途径.研究了开放式数控系统的集成系统—配置系统,采用配置文件和组装的重用技术实现系统的集成.给出了配置系统的组成以及配置文件的实现.