高机动飞行器的动稳定性风洞评估试验中,需在狭小风洞空间内连续变频激振飞行器模型,叠堆式压电作动器凭借其能量密度大、位移分辨率高、频响速度快等优点,成为风洞模型激振系统的首选驱动元件。然而,压电陶瓷本身具有迟滞特性,而叠堆式压电作动器为多片压电陶瓷堆栈串联结构,致使作动器输出位移与输入电压间呈严重的非线性。在长时变频激振的试验工况下,叠堆式压电作动器输出的率相关迟滞特性极易导致控制系统失稳发散,严重威胁激振系统稳定性和风洞试验的安全性。因此,研究叠堆式压电作动器的迟滞特性,建立具备频率动态适应能力的迟滞模型,实现叠堆式压电作动器的率相关迟滞非线性补偿控制具有重要意义。本文针对现有迟滞特性建模方法在模型精度、参数辨识、频率适应性等方面的局限,以确保飞行器模型驱动控制的精度和稳定性为目标,基于唯象法迟滞建模思想,开展了叠堆式压电作动器率相关迟滞非线性建模与控制方法研究,具体研究内容如下:（1）针对叠堆式压电作动器激励电压-输出位移在加/卸载工况下的迟滞现象,分析了叠堆式压电作动器的电滞模型及产生迟滞现象的内在成因,进而提出了叠堆式压电作动器的迟滞特性测试方法,以回程误差为基本指标,分析了叠堆式压电作动器迟滞现象静态多值映射性、记忆特性和动态率相关性,为后续叠堆式压电作动器的动/静态迟滞建模提供理论依据。（2）针对经典PI模型backlash算子输入输出严格中心对称,导致其难以精确描述叠堆式压电作动器非对称迟滞环的局限性,提出了虑及非对称特性的Asymmetric unilateral backlash（aubacklash）算子,建立了叠堆式压电作动器的Asymmetric Prandtl-Ishlinskii（API）静态迟滞模型,并运用L-M算法进行模型参数辨识,同时通过几何法构建了API静态迟滞逆模型,实现单一作动频率下迟滞非线性现象的准确描述。（3）面向动导数激振输出装置的变频激振需求,在API静态迟滞模型基础上,设计动静态结合的级联结构模型,表征了叠堆式压电作动器的率相关动态迟滞特性,同时为避免网络求解陷入局部最优,引入遗传算法,建立了GA-BPNN率相关迟滞模型,实现变频率驱动信号下率相关迟滞现象的精确预测。（4）建立了GA-BPNN率相关迟滞逆模型,提出GA-BPNN逆模型结合PID控制的复合控制方法。以上述关键技术为基础,搭建了叠堆式压电作动器迟滞补偿控制系统,对率相关迟滞特性的实时跟踪补偿控制方法开展了实验研究,并进行实时逆补偿控制实验。实验结果表明,本文提出的复合控制方法与经典MPI逆模型前馈控制方法相比,均方根误差降低了28.13%以上,相对误差降低了28.57%以上。本文提出的叠堆式压电作动器迟滞非线性控制方法实时跟踪精度高、频率动态适应性好,可保证驱动控制精度和稳定性。研究工作为高速飞行器动稳定性评估风洞试验中模型的高精高可靠驱动提供了有力保障。