为了在较大的进给力下实现纳米级进给，根据国内外纳米级进给机构的现状及国外工业发达国家该技术发展趋势，本文提出一种基于热变形的纳米级进给控制方案，建立了基于金属变形体热变形的纳米级进给部件的数学模型，并提出了确定模型参数的方法——分段指数拟合方法。同时，本文将鲁棒控制应用于该纳米级热驱动部件系统，通过实验分析考虑系统中存在的参数不确定性、时滞和外部扰动，并且对应于系统中存在干扰抑制问题以及同时存在干扰抑制问题和时滞现象的情况，通过大量实验数据建立起相应的数学模型，并提出了两种基于Riccati方程的方案来求解该系统的状态反馈控制律。最后，仿真验证将鲁棒控制应用于该系统的有效性和可行性。具体包括： 第一章，在综合论述超精密加工发展及其关键技术和Robust控制理论发展及其应用的基础上，提出本文的研究内容，并对论文的各章节进行安排。 第二章，介绍了超精密加工微位移机构，以及热变形驱动方案的理论基础和Robust控制方案，并介绍了整个系统的硬件电路设计。 第三章，简化了热传导偏微分方程，建立起驱动部件的数学模型，接着分析考虑被控对象中存在的时滞、参数不确定性和外部扰动，并通过大量实验结果，采用分段指数拟合方法确定模型的参数变化范围，并对系统的滞后进行研究。然后，结合Robust控制理论，分别建立起当热驱动部件系统存在干扰抑制问题以及同时存在干扰抑制问题和时滞现象时的一般数学模型，并根据提出的求解方案分别求出了以上两种情况下基于Riccati方程的状态反馈控制律。 第四章，根据一组恒功率热平衡实验，结合相应的拟合曲线，分别分析求解了热驱动部件系统存在干扰抑制问题以及同时存在干扰抑制问题和时滞现象时的状态反馈控制律。并通过大量实验仿真分析了将鲁棒控制应用于热驱动部件系统的有效性和可行性。 第五章，对全文进行了系统的总结，展望了下一步的研究工作，并提出一些设想。