在现代制造系统中，随着数控技术的高速发展，人们对产品的轮廓精度的要求越来越高。因此，减小数控加工过程中所产生的轮廓误差，提高我国的数控技术具有十分重要的意义，值得我们去深入研究。这也就是本课题的核心价值所在。要提高数控设备的加工精度，主要有两种方法，一种是提高加工过程中各运动轴的跟踪精度，另一种是直接提供加工工件的轮廓精度。对于这两种提高数控加工中工件加工精度的方法，前者的操作并不能保证真正的减小轮廓误差，而后者直接以轮廓误差作为控制目标，可以真正的减小轮廓误差，提高工件的轮廓精度。本文正是在自由曲线插补技术的基础上，研究数控加工中的轮廓误差产生的原因，分析轮廓误差的提取及近似估算模型，并设计闭环的轮廓误差控制器来减小该误差，提高加工精度。本文主要对以下几个方面进行了研究：分析了轮廓误差从概念的提出到现在的学者们所提出的轮廓误差估算的模型，并将建立一个基于轮廓误差概念的系统误差模型。这里涉及的工作主要有轮廓误差的提取计算及恰当的近似处理，以及轮廓误差模型的实时性、可行性和高效性等。针对轮廓误差的产生因素即数控系统本身的动态特性和存在的不稳定因素，探寻对控制系统稳定产生扰动影响的可能因素。并分析这些因素的扰动特性并以此为根据分析机床动力学动态特性，建立控制模型并获得其相应的数学模型。在建立了数控系统的动态模型后，设计了一个基于无源性分析控制器，以减小或消除非线性干扰和不可测干扰对轮廓误差的影响。并且，在MATLAB软件中，结合系统模型对此进行仿真验证。并在实验台上进行试验验证。