压电陶瓷驱动的微定位平台具有低耗能、驱动力大、定位精度高、响应速度快等优点,目前被广泛应用于高精度微纳米级加工制造领域中。但是由于压电陶瓷本身存在率相关迟滞特性,会严重降低系统控制精度,甚至造成系统的不稳定,限制了其应用领域。研究如何消除压电陶瓷率相关迟滞特性的影响,具有重要的意义。基于Matlab/Simulink实时工作空间(RTW)与北京研华公司的PCI-1710数据采集卡,在实验室搭建了快速控制原型的半实物实验平台,实验平台用来实现实验数据采集以及控制算法的验证。基于搭建的快速控制原型实验平台,建立了控制对象Hammerstein模型。Hammerstein模型由一个静态非线性函数串联一个线性动态模块组成,静态非线性部分采用Bouc-Wen模型,其参数通过粒子群算法进行辨识,辨识结果显示在低频段时Bouc-Wen模型能够很好的模拟实际控制对象。将Hammerstein模型的线性动态部分等效为一个线性二阶系统,其参数通过Matlab辨识工具箱获得。将建立的Hammerstein率相关迟滞模型仿真结果与实验结果进行对比可以看出所建的模型能够很好描述实际控制对象的迟滞特性。为了消除压电陶瓷驱动的微定位平台的迟滞特性,采用了前馈与反馈的复合控制方式。前馈控制器采用的是Bouc-Wen模型的逆模型,由于前馈控制对于干扰和模型的参数变化极其灵敏,很容易受到扰动的影响,设计了H_∞反馈控制器抑制这些扰动的影响。实验结果表明所设计的前馈反馈的复合控制方式能够很好的跟踪任意频率的参考输入信号。消除迟滞另一种控制策略为迟滞线性化控制对象,构造迟滞补偿器将其串联在压电微定位平台的前端,从而线性化控制对象。设计的迟滞补偿器为Bouc-Wen的逆模型,迟滞补偿器串联在控制对象前端从而线性化控制对象,线性化的控制对象等效为一个线性时不变二阶系统。考虑逆补偿误差和建模误差,设计了基于扰动观测器的滑模控制策略。扰动观测器采用的是非线性扩张状态观测器,相比于线性扩张状态观测器具有更高的估计精度。为了克服传统滑模控制收敛速度慢,抖振严重的缺点,采用了非奇异快速终端滑模面,趋近律采用了一种含有扰动补偿的快速幂次趋近律,从而使得设计的控制器是连续非奇异的。实验结果显示非奇异快速终端滑模控制相对于传统的滑模控制,对单一频率和复合频率的参考输入信号能够获得更好的跟踪效果。