精密定位技术是精密制造、精密测量和精密驱动中的关键技术之一。本文以压电陶瓷驱动的微位移工作台为研究对象，结合浙江省自然科学基金资助项目“基于压电的纳米级工作台系统智能化控制方法的研究”(No. 502021)，积极吸收相关学科的新思想、新理论和新技术，采用理论研究、计算仿真和试验研究相结合的方法，对压电陶瓷驱动器迟滞非线性建模技术、柔性铰链微位移平台的设计和建模技术以及微位移工作台残余振荡消除和稳态误差控制技术进行了研究。第一章阐述了精密定位技术的研究意义，分析了压电陶瓷驱动的微位移工作台关键技术的研究现状及其存在的问题，最后给出了本文的主要研究内容、技术路线及创新点。第二章分析了压电陶瓷驱动的微位移工作台主要构成。研究了基于压电效应的多层压电陶瓷驱动器基本特点及其静、动态特性；在分析压电陶瓷驱动器迟滞非线性建模技术的基础上，重点研究了Preisach建模技术及Preisach建模过程，分析了基于双线性插值和神经网络的Preisach函数求解方法。本章最后对比了两种经典平行四杆机构的优缺点。本章内容为本文后几章的研究工作提供基础。第三章分析了统计学习理论和支持向量机及其回归算法，提出了一种利用最小二乘支持向量机回归法(LS-SVMR: least squares support vector machine regression)求解Preisach函数的新方法，建立了压电陶瓷驱动器迟滞非线性LS-SVMR与Preisach混合模型。通过与双线性插值Preisach模型、BP神经网络Preisach模型进行试验对比，发现LS-SVMR与Preisach混合模型能够更准确的描述压电陶瓷驱动器迟滞非线性。第四章首先对比了单和双平行四杆机构的力、位移以及应力关系，在汲取两种经典结构的优点，摈弃其缺点的基础上，构建了一种具有无耦合位移、低集中应力和大位移特点的复合平行四杆原理机构，有限元仿真证明了该设计的合理性。其次，为评价环境振动对微位移平台动态性能的影响，研究了基于拉格朗日方程的工作台建模方法，建立了微位移平台动态特性的解析模型，有限元仿真和冲击试验表明该解析模型较好的描述了微位移工作台的动态特性。本章最后根据复合平行四杆原理机构，设计了低应力无耦合位移二维微位移平台，分析了加工因素对微位移平台精度的影响并研制了二维微位移平台。第五章首先分析了输入整形技术及输入整形器设计方法；根据工作台特点利用脉冲响应法设计了四脉冲输入整形器，并对其残余振荡消除效果进行了试验研究。其次，为满足开环控制的需要，研究了基于输入整形技术和压电陶瓷驱动器迟滞非线性LS-SVMR与Preisach混合模型的双前馈控制，消除了开环控制中的残余振荡，提高了响应速度。最后，为满足高精度闭环控制的要求，本章设计双前馈补偿的PID参数神经网络自整定的分时反馈混合控制器，该控制器能够有效地消除残余振荡和减小稳态误差，提高了微位移工作台的定位精度。第六章利用LabVIEW和MATLAB混合编程，构建了压电陶瓷驱动的微位移工作台测控系统，并对工作台的工作特性进行了试验测试。分析了影响微位移工作台定位精度的因素，提出了提高压电陶瓷驱动的微位移工作台定位精度的措施。第七章对本文的研究工作和研究成果进行了总结，并展望了今后可能的研究工作。