將兩只氣缸的活塞桿通過機械結構連接在一起，從理論上可以實現最可靠的同步動作。圖5. 61所示的同步裝置使用齒輪、齒條將兩只氣缸的活塞桿連接起來，使其同步動作。圖5. 62所示為使用連桿機構的氣缸同步裝置。對于機械連接同步控制，其缺點是機械誤差會影響同步精度，且兩只氣缸的設置距離不能太大，機構較復雜。
所謂同步控制，是指驅動兩個或多個執行機構時，使它們在運動過程中位置保持同步。實際上，同步控制是速度控制的一種特例。當各執行機構的負載發生變動時，要使它們保持同步，并非易事。為了實現同步，通常采用以下方法: