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改进成硬件的高速计算机数控机构的控制器操作很少，但大多采用数字信号处理器、微处理器和面向市场的印刷电路板作为仪器。Gordon和Hilly (2005)用商用单机控制器对高速计算机数控切割机Kuurma和Altintas (2001)进行了改进，在数字信号处理电路板的基础上引入了高速进给驱动跟踪和连续轨迹直径控制。Kuurma]，Yeung和Altiantas使用了由组织内开发的开放式架构控制的2216加工中心，该加工中心是在数字信号处理板的基础上改进的。唐、兰德斯和Balakrishnan)(2006)只是对仿真进行了改进，是自动控制装置位置误差、轮廓误差和加工力同步调整的一种理想而重要的分层控制方法。经过对专业文献的全面检索，没有发现现场可编程门阵列(FPGA)高速控制器设备的相关资料。

本文以高速数控铣床的比例积分微分(PID)控制器为研究案例。频率响应是控制器设计和调整的一种方法，硬件设置加载到低成本FPGA中。这项工作的新颖之处在于，FPGA可以将整个解决方案(即控制律、时间选择、接口和支持逻辑)集成在单个芯片模型上，因此具有高速控制器和现代伺服系统中使用的DSP的性能，并且比微处理器更便宜。使用FPGA的另一个显著特征是远程数字控制，它允许控制器的开放架构，具有无需硬件修改就能容易地重新定义操作架构的优点。改进后的设计分为几个部分:PID调节、轨迹生成和控制器执行。图1，a，示出了所有高速加工控制系统的概要组成；高速数控控制器的结构图如图2所示。主要的格式转换是PID，但是任何转换都可以用FPGA中设计的结构进行，而不需要改变可以远程控制的系统硬件。