Los sistemas de accionamiento de alimentación de doble tornillo de bolas (DBSFDSs) están diseñados para la mayoría de los equipos de fabricación de alta gama. Sin embargo, la falta de coincidencia entre los parámetros de características dinámicas (por ejemplo, rigidez e inercia) y el método de control en cascada P-PI reduce la precisión de los DBSFDSs debido a los cambios en las características estructurales del movimiento. Además, los parámetros del controlador en cascada P-PI de los DBSFDSs son siempre los mismos aunque los dos ejes tengan diferentes características dinámicas, y es difícil ajustar los parámetros de los dos ejes simultáneamente. Se presenta una nueva aplicación de la combinación del algoritmo de optimización de lobo gris (GWO) y el controlador en cascada P-PI para resolver estos problemas y mejorar el rendimiento del movimiento de los DBSFDSs. La novedad es que el modelo de acoplamiento flexible y la rigidez dinámica obtenida de la corriente del motor pueden representar mejor las características dinámicas de acoplamiento de los dos ejes, y se utiliza el algoritmo GWO para ajustar los parámetros del controlador P-PI para abordar las variaciones en las posiciones de las piezas móviles y reflejar las diferencias características entre los dos ejes. La comparación de los resultados de simulación y experimentales validó la superioridad del controlador propuesto sobre los existentes en aplicaciones prácticas, mostrando una disminución del error de seguimiento del centro de la herramienta y del error de no sincronización de más del 34% y 39%, respectivamente.