我国大部分IC器件、新材料、航空领域中都有一种具有特殊物理特性的表面,以达到电、磁、光、热等特殊的物理特性,这种曲面称作功能形面。其形面精度要求高低对设备的最终使用性能起着决定性的作用,表面的形状和尺寸都是纳米级别的。但是,要达到微纳米级别的高精密结构,必须先达到微纳米级别的运动控制。但当前微纳尺度位移大多是由智能材料的电、磁、热、光、声致效应,这些方法普遍存在非线性、蠕动、行程极小、刚性小等明显的缺陷,其他如宏微双驱动系统、基于直线电机式微驱动系统、基于机械式微机构进给系统虽然没有这些缺陷,但也存在结构复杂、成本高、控制算法复杂等缺陷。为此,基于机电复合螺旋传动技术,本文作者导师创造性地提出一种新型微纳创成运动实现方法——“基于螺旋传动的双驱复合运动平台”,该平台首先基于螺旋传动,通过“丝杠伺服电机”与“螺母伺服电机”两者的复合运动,避开传统的单驱动低速爬行现象,从而达到微量进给。课题组前期研究了基于滚动螺旋传动的双驱复合运动平台,通过研究后发现,该运动平台虽然获得了比常规滚珠丝杠副伺服系统更低的传动速度性能和精密的分辨率,然而,在纳米尺度上,由于频率在同一尺度上的振动,使得它的传输精度受到限制,仅能实现次微米的精度。分析原因,由于滚珠丝杠副的多体构造特点和复杂性,此时滚珠在超低转速下的非均匀性、滚道的螺线形状偏差、滚道表面粗糙度以及多体动力耦合特性（动刚性、摩擦、阻尼、润滑、间隙等）对微纳尺度级运动控制的影响显现的更加明显,集中表现在系统的高频颤振。为此,基于以前的研究调查,通过对具有较高刚度和较低的价格的滑动丝杠副进行了结构创新,开发了一种以滑动丝杠副为基础的双驱动复合平台。利用相对运动和差动合成原理获得微量尺度级高精度直线位移。本文基于赫兹接触理论,多体动力学与静力学分析,摩擦学,运动控制技术等理论,借助 Solidwords、MATLAB、ANSYS、KRMotion、Visual Studio 等分析设计软件,研制了新型双驱运动平台,构建了运动学模型、动力学模型、摩擦模型,对基于滑动螺旋传动的双驱复合运动平台的动态特性进行研究,构建了双驱运动系统的上位机控制系统,对双驱复合运动平台在匀速和变速下进行实验研究。主要研究内容包括:（1）基于滑动螺旋传动技术与机电复合传动技术,研制了基于滑动螺旋传动的新型双驱微量伺服运动系统平台,该系统与常规的单个滑动丝杠进给机构不同的是,滑动螺母也为驱动源。其中为了使两个宏动轴可以达到一致性,满足双轴动力匹配、性能匹配、惯量匹配,考虑到了机电耦合、机电复合的因素的影响,在滑动螺母驱动处采用同步齿形带的传动方式。完成了运动控制系统的搭建,基于KRMotion开放式运动控制平台,在Visual Studio里完成了双驱运动平台的上位机设计。（2）采用集中质量（惯量）弹簧法建立基于滑动螺旋传动的新型双驱微量伺服运动平台的弹性等效模型,根据弹性模型与赫兹接触理论计算分析各接触部的刚度参数。通过拉格朗日方程建立了新型双驱系统的动力学方程,并转化成了状态空间方程形式,计算得到了新型双驱系统的质量矩阵和刚度矩阵。通过对新型双驱系统的频响特性分析,分析得到了系统里丝杠、螺母、工作台的加速度幅频特性,并分析了工作台在丝杠两端与中间位置时的频响特性,结果表明:在中心点处,第一、二次固有频率比在两边上的要低。在ANSYS中分析求解了新型双驱系统的模态,分析获得了工作台在丝杠中间位置时的前六阶振型图。（3）分析了双驱伺服系统运动平台可能造成的误差因素,重点对双驱系统的爬行现象（粘滑运动）进行了分析,建立了数学模型。接着,本文对滑动丝杠螺旋副的受力进行了研究,并对其摩擦性能进行了研究。最后根据LuGre模型,建立了双驱系统的摩擦模型。（4）根据双驱复合运动平台的运动特性,通过集中质量参数法分别建立了螺母单驱动模式下、丝杠单驱动模式下与双驱动模式下的动力学方程,得到了工作台实际位移与伺服电机角位移的关系表达式。通过Matlab与Simulink对三种模式下进行建模与传递函数框图的构建。基于双驱系统的传递函数框图模型,分析双驱动情况与单驱动情况下的低速特性,得到了三种情况下的各自爬行速度,在双驱动模式下,明显临界爬行速度小于单驱动模式。经过仿真分析,工作台在双驱动模式下匀速时的稳定性高于单驱动模式。（5）通过构建的基于KRMotion的开放式闭环运动平台,实验测得了新型双驱系统在丝杠单驱动下、螺母单驱动下与双驱动下三种模式下的不同实验结果。通过对比这三种模式在低速状态下、匀速状态下、往复变速运动下的运动特性,证实了双驱动模式相比单驱动模式有更小的爬行速度,证实了在匀速时双驱模式的速度波动更小,也可以获得更平滑的微小位移,证实了在往复变速实验中双驱模式可以获得更小周期更小幅值的往复变速运动。