随着制造业的发展,现代数控技术作为先进制造领域的关键技术,越来越受到重视。多轴联动是数控技术的一个重要发展趋势,对数控技术的发展意义重大；运动控制器是数控系统的核心控制单元。因此研究多轴运动控制器对于整个数控技术的发展具有核心价值作用。早期的多轴运动控制器运动速度慢,控制算法简单,精度也不够高。FPGA技术解决了上述问题,提高了多轴运动控制器的灵活性,降低了控制难度,提高了控制精度。同时片上可编程系统SOPC将处理器、存储器、总线、总线控制、并行输入输出口、DSP、锁相环等集成到一片FPGA上,使得系统硬件编程支持可裁剪、可扩充、可升级的特性。本文基于FPGA技术,利用SOPC中可重用的IP核,集成嵌入式软核NIOS Ⅱ处理器,设计并实现了一种基于FPGA的多轴运动控制器系统。本文的主要研究内容如下：1、研究了步进电机的原理、控制方式、驱动方式,选定实验所需的步进电机及其驱动器；进而深入分析对比了三种主流的电机加减速算法的性能,选用S型加减速控制算法实现了电机的加减速控制。2、完成了多轴运动控制器的硬件设计,首先提出了系统硬件总体设计,然后对各个模块的功能和定制进行了详细的介绍,最后完成硬件系统的配置、编译和下载,为后期软件设计提供了硬件基础。3、完成了多轴运动控制器的软件设计,首先根据系统功能进行软件模块设计,主要包括初始化、中断响应、异常处理、电机控制、用户交互等功能模块,然后对各个模块的运行流程进行分析,最终调用的HAL(硬件抽象层)系统库实现各个模块的软件功能。4、提出了一种3P-6SS机构的平移转化结构简图分析方法,完成了机构的反解,分析了电机的同步控制原理,提出了一种面向匀速轨迹的插补算法,最终将多轴运动控制系统应用于3P-6SS机构,验证其可行性。