本论文结合国家科技基础条件平台项目“超低频振动国家标准装置的研究与建立”,对超低频标准振动台的相关设计理论及运动控制技术进行了研究。第一章阐述了论文的研究意义和研究内容。首先,总结了振动校准的内容和方法,分析了超低频振动校准的重要意义；其次,分析了振动计量的国内外研究现状,特别是超低频振动计量领域的研究现状；再次,分析了振动台结构设计及反馈控制技术的研究现状,提出了构建超低频标准振动台的意义及技术难点；最后,概括了论文的主要研究内容。第二章研究了超低频标准振动台长均匀气隙磁场的设计理论。针对传统的单磁路结构产生长均匀气隙磁场存在的问题,提出了一种闭合双磁路结构,并进行了理论分析；为进一步提高长气隙磁场的均匀度,又提出了变气隙闭合双磁路结构及其设计方法：首先,研究了一种实用的三折线变气隙结构,基于遍历法对其进行优化设计,并基于优化后的三折线变气隙结构,分析了实际应用中外磁轭缺口对气隙磁场和结构漏磁的影响；然后,又研究了一种多项式变气隙结构,并基于遗传算法对其进行优化设计。第三章研究了超低频标准振动台导轨不平顺补偿理论。首先,基于简化的均匀气膜理论模型,分析了导轨气膜压力分布规律；接着,针对实际存在的导轨不平顺问题,建立了非均匀气膜导轨模型,分析了非均匀气膜产生非对称气膜压力分布,进而使滑台在运动时产生俯仰角变化的现象；然后,指出了滑台俯仰将造成被校加速度传感器在超低频段灵敏度偏大或偏小现象,并分析了导轨形位公差对校准结果偏差的影响；最后,提出了导轨不平顺补偿方法,并通过实验验证了不平顺导轨的分析理论及补偿方法的有效性。第四章研究了超低频标准振动台运动量反馈控制理论。首先,建立了电磁振动台机电耦合模型,分析了电磁振动台的频率特性,提出了振动台机电参数的辨识方法；接着,设计了直线光栅尺脉冲信号专用转换模块,实现了长行程振动台位移波形的高精度检测,进而构建了基于直线光栅尺的位移反馈控制系统,并研究了相关参数对改善振动台输出波形失真度的影响；然后,基于直线光栅尺测量技术构建了一种可调电粘弹性支撑装置,代替了传统的机械弹性支撑装置,进一步降低了振动台输出波形失真度,并研究了相关参数的影响；最后,基于自传感技术设计了振动台运动速度提取装置,实现了无需传感器的运动量测量,并构建了振动台速度反馈控制系统,研究了相关参数对降低振动台输出波形失真度的影响。第五章实验研究了研制成功的超低频标准振动台系统。基于本文提出的磁路设计、导轨不平顺补偿、运动反馈控制理论研制了超低频长行程标准振动台系统,并以此为实验对象,分别进行了气隙磁感应强度分布及台面漏磁、振动台输出波形失真度、加速度传感器的超低频振动校准等测试,对相关理论研究的有效性进行了验证。第六章总结了本论文的研究成果,并展望了今后需进一步开展的研究工作。