压电陶瓷微位移器具有体积小、位移分辨率高、频响高、无噪声、不发热等特点，是一种理想的微位移元件。采用电压驱动方法，压电陶瓷存在迟滞、蠕变和位移非线性，给压电陶瓷的控制带来了困难。针对这一问题，本文采用理论和实践相结合的研究方法，从压电陶瓷微观极化行为的角度出发，建立基于电极化强度的控制模型和迟滞数学模型，对压电陶瓷新型驱动方式和控制技术进行深入研究。 　　本文针对压电陶瓷存在的迟滞和蠕变等问题开展研究，分析压电陶瓷的微观极化机理，应用电畴转向理论以及热力学唯象理论，从能量损失的角度解释迟滞现象，并建立压电陶瓷电极化强度控制模型，为研究新型压电陶瓷驱动电源提供理论基础。 　　针对压电陶瓷存在的迟滞现象，结合微观极化机理分析和迟滞曲线特点，推导出能够精确描述压电陶瓷迟滞现象的数学模型，详细论述了模型参数的辨识方法，并设计压电陶瓷实验控制系统。 　　压电陶瓷在开环控制条件下具有迟滞和蠕变的现象，在一些需要开环控制的场合，压电陶瓷驱动器的定位精度明显下降。本文完成基于迟滞数学模型的开环逆控制方法的研究，包括迟滞数学模型参数的在线辨识，逆模型求取的程序算法，并对纳米级微动工作台进行了动态跟踪实验，实验结果表明，压电陶瓷定位控制精度明显提高，迟滞减少至1﹪以内；此外对压电陶瓷的蠕变现象也进行了研究，提出“电压蠕变”的概念，对压电陶瓷迟滞和蠕变同时进行补偿，控制效果较好。 　　针对压电陶瓷驱动器动态响应和定位精度之间的矛盾，提出基于迟滞模型前馈控制数字PID闭环控制方法。实验结果表明，该控制方法有效地兼顾了系统的动态响应和高定位精度，具有优异的控制品质。 　　根据电极化强度控制模型，研究基于电极化强度的新型驱动电源。根据反馈方式的不同，分别研制电流反馈和电荷反馈两种压电陶瓷驱动电源，并对两种电源各自存在的问题，提出相应的解决方案。实验结果表明，电荷反馈压电陶瓷电源可以有效地较小迟滞，不存在蠕变现象，可以实现对压电陶瓷的线性控制；电流反馈压电陶瓷驱动电源，具有高的动态响应频率、高分辨率、高精度的特点。 　　通过理论研究和实验验证，本文的研究工作对提高压电陶瓷微驱动系统的性能，进一步扩展压电陶瓷在超精密加工、纳米定位技术和微型机电系统等领域中的研究和发展具有重要的理论意义和实际应用价值。