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针对非均匀有理B样条（non-uniform rational B-spline，NURBS）曲线高速高精加工过程中计算负载高的问题，提出一种基于两级插补机制的NURBS曲线插补器方案，在主控端执行第一级插补，完成曲线预处理等粗插补工作；在运动控制端执行第二级插补，完成加减速及实时位置输出等精插补工作。同时，设计并开发基于ARM-FPGA架构的实验平台，可用于两级插补器的实验验证，具有一定的现实参考意义。