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。而惯性压电驱动器以其独特驱动方式和优势已经发展成为压电精密驱动领域的一个重要分支。本文在分析了目前国内外惯性压电驱动器研究现状的基础上,结合国家自然科学基金项目“新式微型惯性压电移动机构驱动理论及实验研究”(No.50475010)和国家自然科学基金重点项目“压电精密致动技术的基础研究”(No.50735002),提出了通过机械方式控制压电驱动机构和支撑面之间正压力的有序变化,形成有规律运动的新型平面惯性压电驱动器装置的研究方案。本文采用理论研究、计算仿真和试验研究相结合的方法,对压电叠堆静、动态特性,迟滞非线性建模技术、惯性-摩擦理论,平面惯性压电移动机构设计和建模以及多自由度惯性移动机构耦合和稳态误差控制技术进行了研究,研究工作内容涉及压电学、机械学、电学、振动分析、摩擦学、力学等多方面知识。建立了压电叠堆有限元模型,对压电叠堆静、动力学特性进行了分析,在分析压电叠堆迟滞非线性的基础上,重点研究了Preisach建模技术及Preisach建模过程,探讨了三种摩擦模型,结合Leuven模型和Bouc-Wen模型建立了简单惯性压电驱动机构的动力学模型,分析了运动特性和摩擦磁滞特性。设计、制作了平面直线惯性压电移动机构,建立了移动机构的动力学模型,并进行了Matlab动力学仿真分析,系统地研究了移动机构的静、动态特性;同时对其进行了系统的试验研究,得到了移动机构的性能曲线,针对该移动机构的不足,提出了基于V型导轨惯性移动机构的改进方案,试验结果表明改进后的移动机构性能得到提高。设计、制作了平面惯性压电旋转机构,结合前文分析的摩擦模型建立了旋转机构的动力学模型,对该旋转机构进行了仿真和试验对比分析,试验证明该模型的正确性。同时分析了影响该旋转机构运动性能的因素,提出了改进措施。基于惯性驱动新机理设计,研制了平面3自由度压电移动机构,建立了动力学模型,系统的对该移动机构进行了仿真和试验研究。针对该移动机构直线、旋转的耦合现象,提出了基于LabVIEW虚拟仪器编程的控制策略。采用LabVIEW虚拟仪器编程作为开发平台,结合实验室现有的仪器设备,初步构建了平面惯性压电移动机构的闭环控制系统。试验表明,该闭环控制系统提高了定位精度,减小了滞环的影响。本课题的研究工作,将为压电移动机构的研究提供新的思路、开辟新的途径,为微小型移动机械、机器人的移动机构等方面的研究工作提供新的借鉴。