随着先进光源技术的发展,第四代同步辐射光源能够将束斑尺寸聚焦到纳米级别,而束流的稳定性成为制约实验精度的重要因素。压电陶瓷驱动的微纳定位系统具有超高的精度和灵敏度,是维持同步辐射光源束流稳定的重要保障。压电陶瓷驱动器的输出精度直接影响到束流的稳定聚焦,因此针对驱动器的输出特性开展相应的研究工作,对提高光源的实验技术具有重要意义。本文针对压电陶瓷驱动器的迟滞等固有特性进行研究,设计了智能控制算法补偿输出的非线性误差。论文的主要内容包括:首先,研究分析了压电陶瓷驱动器的固有特性。从微观机理的角度分析了对压电陶瓷驱动器输出精度造成影响最大的迟滞与蠕变特性的成因及特点,搭建了实验测试平台,测试了驱动器的实际性能,并提出了迟滞环零点漂移、动态率相关等新的特征,为后续的建模及控制工作提供了依据。然后,针对动态率相关的迟滞特性进行建模分析。本文采用新型Hammerstein模型对不同输入频率下的迟滞曲线进行描述,该模型由一个静态模型和一个动态模型组成。其中重点介绍了静态的Preisach迟滞模型,并在经典模型的基础上引入了零点漂移修正项,提高了模型的精度。最后对率相关模型的精度进行了实验验证。其次,设计了对迟滞等非线性误差的补偿控制方案。分析了微纳定位系统各部分的特点,建立了系统的机电耦合动力学模型,进一步辨识得到了系统的开环传递函数。在此基础上结合迟滞逆模型搭建了开环前馈控制回路,设计了PID反馈控制以及基于模糊控制器的自适应PI反馈控制,并通过MATLAB/Simulink进行仿真研究。最后,开展对压电驱动器的追踪控制实验。基于Lab VIEW Real-Time环境搭建了控制实验平台,编写控制程序,通过对不同信号的追踪实验验证了所提出的控制方案的补偿控制效果。本论文有图69幅,表14个,参考文献88篇。