数控制造装备水平是国家综合实力的具体体现,提升数控制造装备水平是实现国家富强的必由之路。运动控制系统是数控系统的核心,而运动控制器是运动控制系统的大脑,对运动控制器的研究具有重要意义。现在的数控系统一般采用“PC机+专用NC控制器”的结构模式,这种结构模式虽然也属于开放式数控系统的范畴,但是系统兼容性差、功能不易扩展、人机界面不灵活、缺乏通信和联网功能。新的发展方向是建立一种模块化可重构的柔性系统结构。本文的研究对象为全软件式的数控系统,是基于Windows实时扩展的一种方法。与传统结构模式相比,主要优势在于所有实时和非实时的数据处理任务都由PC机执行,硬件部分只负责信号的转换与收发,结构相对简单,易于维护,并且不需要在PC机与NC控制器之间进行大量复杂的数据传输。由于Windows操作系统是基于公平性的,各个任务在争用CPU资源时是平等的,满足不了数控系统实时任务运行时独占资源的要求,本文开发了一个实时内核,用于处理实时任务。实时内核运行于Ring0,优先级大于运行于Ring3的非实时任务,从而满足了数控系统对实时响应的要求。最后对接口进行了封装,以DLL的形式提供给用户调用,实现了模块化,用户可以不用了解内核细节,直接调用接口函数自己开发控制系统,实现了开放性。经过试验验证,开发实时内核能够提高系统的实时性,满足数控系统对实时性和多任务的要求。