数控系统是数控机床的“大脑”，性能的优劣将直接影响机床产品的质量，是数控技术的核心。早期的数控系统大多由硬件电路构成，随着计算机技术和微电子技术的飞速发展，嵌入式技术作为计算机应用的一个重要领域，逐渐在数控系统中得到广泛应用。插补精度决定了数控系统的性能和功能强弱，传统插补方法均以直线、圆弧为主要插补对象，逐渐不能适应复杂圆锥曲线的加工。目前仅有少量的研究涉及到非圆弧曲线的插补，并缺乏通用的二次曲线插补算法；市面上数控系统大多基于DOS和Windows/NT系统开发的，其实时性、稳定性、加工精度等直接影响着数控系统的性能。为此，本文对Linux平台下圆锥曲线统一插补算法的数控系统进行深入研究，其主要内容包括：（1）综述了数控系统的发展现状，并对DOS、Windows和Linux平台下的数控系统进行对比，选择基于RTAI实时Linux操作系统。（2）提出了Linux实时改造方案，并对RTAI/Linux双内核机制进行研究，重点分析了RTAI的实现机制及实现原理，并对改造后的实时内核进行测试；同时，对Linux内核进行适当裁剪配置，以满足嵌入式系统的需求。（3）分析了并口的工作机制，安装配置Linux并口驱动程序，通过QT编程实现并口脉冲方式控制步进电机，有效地提高了加工精度。（4）研究了差分插补算法，利用相对坐标系参数的变化有效解决了曲线加工过程中过象限问题，实现统一插补算法完成圆弧、椭圆、双曲线等特种曲线的插补，并利用Qpainter函数实现圆锥曲线加工轨迹仿真。实验证明，基于RTAI/Linux数控系统具有较高的稳定性和开放性，并且算法具有较高的插补精度。