随着纳米技术的兴起和发展,以压电纳米定位平台为核心组成部分的精密定位系统已被广泛应用于原子力显微镜、光栅刻画机、超精密加工机床等高端制造装备。压电纳米定位平台具备分辨率高、响应速度快、结构紧凑、无运动摩擦、无需润滑等优点,能为半导体加工、超精密制造、生物制造、纳米检测等领域提供可达纳米级精度的运动定位。近年来,围绕高速高精度制造技术的应用扩展,对压电纳米定位平台的运动速度和定位精度要求越来越高。然而,平台内部的压电陶瓷促动器迟滞非线性以及柔性机构自身的低阻尼振动特性所导致的低增益裕量问题,限制了平台运动速度和定位精度的进一步提高。因此,要实现压电纳米定位平台的高速高精度运动定位,必须解决系统非线性和低阻尼振动特性问题。本学位论文以压电纳米定位平台为对象,聚焦于研究能抑制系统振动特性和补偿迟滞非线性的复合控制。首先,根据本文所搭建的压电定位系统的硬件电路与机械动力学特性关系,进行机电耦合建模,并对得到的机理模型进行参数辨识实验,从而得出了压电定位系统的线性动力学模型,为后续的压电纳米定位平台控制算法研究与应用提供系统模型基础;其次,针对低阻尼振动限制系统定位速度和精度的问题,本文基于输入整形技术做深入研究,以探索更有效的压电纳米定位平台振动抑制方法。本文从时域和复数域的角度深入分析了输入整形技术抑制低阻尼振动的内部机理和过程,并在开环控制的条件下,通过仿真实验验证了输入整形对压电纳米定位平台振动抑制的有效性。另一方面,探究了联合积分反馈控制的环外输入整形复合控制方法的有效性。与传统积分控制相比,该复合控制方法能有效消除由高反馈增益引起的系统振铃现象,从而使系统可以在维持一定的稳态精度条件下,以更高的反馈增益达到更快的响应速度。为提高由系统低阻尼振动特性引起的低增益裕量,本文提出一种结合IRC控制器、输入整形器和PI反馈控制器的复合主动阻尼控制方法。本文深入分析了环内输入整形和IRC积分谐振控制器的优缺点,探究两者相互作用的关系,其中IRC的阻尼作用能有效地缓解环内输入整形所潜在的系统不稳定问题,而环内输入整形能加强IRC控制器的阻尼作用。通过对比实验,验证了复合主动阻尼控制方法在提高压电定位系统运动速度和精度方面的有效性,实验结果表明,与传统PI控制相比,复合主动阻尼控制能把系统带宽提高8倍,迟滞误差缩小12倍。