随着半导体及纳米材料制造业及高精度测量领域的迅速发展，基于压电陶瓷的高精密定位技术在许多领域中应用广泛。但压电陶瓷本身具有的强烈迟滞非线性严重影响了控制精度。本文以高精度压电伺服系统为研究对象，对其非线性建模以及控制方面开展了相关理论研究和实际验证。首先利用Bouc-Wen模型对高精度压电定位平台的静态迟滞特性建立了控制模型,该控制模型具有结构简单、辨识参数少的特点。详细介绍了用来辨识Bouc-Wen静态迟滞模型内未知参数的粒子群算法的原理以及详细的参数辨识步骤。最后应用粒子群算法辨识了模型参数，建立了Bouc-Wen静态迟滞模型，通过仿真验证表明，该模型拟合精度较高，能够较好地反映出高精度压电伺服定位平台的静态迟滞特性。然后针对现有控制系统结构复杂，不易实施的缺点。设计了一种基于Bouc-Wen静态迟滞模型的迟滞补偿器和基于扰动估计器的滑模控制器组成的控制系统。该控制系统位于前向通路的迟滞补偿器负责将迟滞非线性系统补偿成一个线性系统。这个补偿误差和其他一些没有建模的不确定性将留给反馈通路上的滑模控制器来解决。仿真结果表明，所设计的迟滞补偿+滑模控制系统可有效地提高伺服精度，整个控制系统在具备良好的控制效果的同时，也具有结构简单，易搭建实施的优点。为了进一步提高控制精度，设计了一种基于改进PI模型迟滞补偿器和基于扰动估计器的backstepping控制器组成的控制系统，改进的PI模型相对传统PI模型具有更好的拟合精度。基于扰动估计器的backstepping控制器相对传统backstepping控制器具有更好的控制效果。仿真结果表明，所设计的控制系统可有效地提高定位平台的跟踪精度。最后构建了基于iHawk的半实物仿真平台的实验系统，对本文设计的控制算法进行了实际验证。实验结果表明实验结果与仿真结果较为一致，验证了所涉及控制效果的有效性，为今后的研究工作打下了基础。