近现代以来,精密驱动定位技术在很多高新科技领域得到发展,如微电子技术、流体机械、超精密加工制造、微纳操作及微纳装配、生物技术与现代医疗等。实现精密驱动定位技术的器件中,以压电陶瓷执行器为驱动元件的微定位平台由于具有响应速度快、位移分辨率高、刚度好、频率特性好和定位精度高等优点,具有独特的优势,成为研究热点。然而在精密定位的应用中,由于压电陶瓷材料具有一定的迟滞特性,这种非线性特性会影响压电陶瓷微定位平台的定位精度,使控制精度变差。为了保证平台的定位精度不被影响或减小被影响程度,本文以压电陶瓷微定位平台为研究对象,从建模与控制两方面对迟滞特性进行了研究与补偿。首先介绍了压电陶瓷微定位平台的组成与原理,并总结归纳了国内外学者在迟滞模型与迟滞补偿控制方面的研究。然后,建立Hammerstein-like模型来精确描述压电陶瓷微位移定位平台的输入输出关系。最后在建立的模型的基础上设计了基于两步法的广义预测控制器与考虑系统约束的广义预测控制器以实现精密定位控制。对传统静态迟滞模型如KP模型无法描述压电陶瓷微定位平台率相关迟滞特性的情况,设计了Hammerstein-like模型实现对迟滞非线性与率相关性的描述,该模型由KP模型描述的静态迟滞子模型与最小二乘支持向量机描述的动态非线性子模型串联而成。应用布谷鸟优化算法与布谷鸟遗传混合优化算法分别对KP模型的参数进行辨识,得到静态迟滞子模型;动态非线性子模型通过在线辨识方法获得。所建模型通过电压驱动实验验证了精确性。为实现压电微定位平台的定位控制,首先采用逆KP模型作为前馈控制器与平台串联形成开环控制系统,以补偿迟滞特性对定位控制的影响。通过实验证明逆KP模型控制器对迟滞具有一定的补偿作用。但由于开环控制无法解决建模误差对系统的影响和考虑Hammerstein-like块连模型的特殊结构,设计更为灵活的基于两步法的广义预测控制策略。第一步为对动态非线性子模型进行线性化并采用广义预测控制方法得到中间控制量,第二步为应用逆KP模型消除迟滞影响得到直接控制量。与逆KP模型控制相比,轨迹跟踪实验证明基于两步法的广义预测控制策略定位精度更高更准确。在实际控制中,因物理结构与机械特性的限制使压电陶瓷微定位平台在承受超过最大驱动电压或最大驱动电压变化率时,平台的工作性能造成影响,可能产生不期望的响应,甚至对平台造成损坏。为解决约束与迟滞两方面对系统的影响,在广义预测控制器的设计中增加对输入约束与输入变化率约束的处理。采用粒子群寻优算法代替滚动优化中的最优控制率求解过程。并且,将目标函数作为李雅普诺夫函数证明约束迟滞系统的稳定性,最后,轨迹跟踪控制实验证明了约束广义预测控制器在不同频率的期望位移下的有效性。