压电陶瓷驱动器具有分辨率高、刚度高、响应时间短等优点,广泛应用于微/纳米级的定位和操作,然而,压电陶瓷的行程至多为压电陶瓷自身长度的0.1%,大大限制了它的使用范围。为了解决这个问题,通常使用位移放大机构来放大压电陶瓷驱动器的行程。本文在分析了桥式放大机构与杠杆放大机构的特点的基础上,设计了一种桥式杠杆放大机构,能够在保证自身结构紧凑的情况下输出较大的放大倍数,同时对机构进行建模分析了机构的使用性能。在实际使用的过程中发现机构内部存在双稳态的现象会影响机构的负载能力,因此对机构的双稳态现象进行建模求解跳转阈值,并结合以上分析对机构进行优化。最后针对桥式杠杆放大机构进行迭代学习控制研究。首先,通过建立单个柔性铰链的受力与产生的位移之间的关系并采用柔度矩阵法对机构进行静力学建模,采用拉格朗日方程对机构的固有频率进行计算,得到机构的放大倍数与固有频率计算模型,通过有限元分析与实验验证数学模型的准确性。在进行桥式杠杆放大机构放大倍数测量实验时,发现了机构内部的双稳态现象,并对双稳态现象的存在原理进行了分析,对目前大挠度柔性梁模型进行分析后选择椭圆积分对柔性铰链进行建模,结合机构的运动学与受力分析得到桥式杠杆放大机构的双稳态模型,并通过有限元分析与实验验证数学模型的准确性。对桥式杠杆放大机构进行有限元分析后发现,机构的性能无法达到实际的使用要求,因此通过对多种多目标优化策略进行分析,最终采用Matlab与Ansys联合仿真的方法,对机构进行多目标优化分析,从Pareto解集中挑选符合实际使用要求的结构参数。最后,针对实验中桥式杠杆放大机构的迟滞现象,提出了一种高阶迭代学习控制策略,避免了传统的采用迟滞模型逆补偿时求解模型较为复杂的问题,消除了迟滞非线性对桥式杠杆放大机构输出位移的影响。