随着半导体制造产业、生物检测以及光学工程等领域的发展,对微纳定位平台的需求日益增加,而目前大行程的纳米定位平台逐渐成为了研究的热点,对于提升应用领域的性能具有重要的影响。传统的大行程精密定位主要采用旋转电机和精密导轨配合实现,但会存在摩擦力等非线性因素影响。因此本文基于音圈电机和柔性铰链设计了一款大行程单自由度纳米级定位平台,具有结构简单、定位精度高、无摩擦等优点,适用于各种需要精密定位运动的装置。本文首先提出使用微分求积法对电机磁场进行建模分析,对算例磁场的磁感应强度进行了计算。使用有限元分析软件Ansoft对同一算例进行仿真分析,微分求积法与Ansoft计算结果相近,验证了微分求积法求解磁场理论的正确性。其次,对音圈电机不同构型进行了分析,选择了适用本设计的内磁式轴向充磁音圈电机构型。将音圈电机三维结构处理成了二维模型,使用微分求积法对音圈电机的尺寸进行了设计,确定了音圈电机的结构尺寸和设计参数。设计了音圈电机驱动器,实现了对驱动信号的放大和对音圈电机的大功率输出。设计了大行程的并联机构的柔性铰链。然后,设计了大行程纳米级定位平台的控制系统。选用NI c RIO-9076控制器和C系列板卡,选用Renishaw光栅作位移测量。对系统进行了理论建模。设计定位平台的软件系统,实现了轨迹生成、开环调试、闭环PID控制和数据记录的功能。在以上分析工作的基础上,搭建了大行程纳米级定位系统实验平台。对实验平台进行了开环实验和闭环实验,对平台的性能进行了验证。实验结果表明,本文所设计的定位平台可实现?5mm行程内单自由度精密定位需求。