近年来，以纳米制造为技术的超精密制造技术已经在微电子制造、生物医学、超精密加工、精密仪器、光机电装备等领域得到越来越广泛的应用。目前，在各种纳米精度的执行器中，通常驱动器件都是使用以压电陶瓷为代表的智能合金材料。压电陶瓷具有定位精度高、驱动力大、响应速度快等优点，但是，其也具有明显的缺点，由于其所固有的迟滞、非线性、蠕变、间隙性，使得其严重影响到系统的性能。而且，驱动压电陶瓷所需的电压往往需要几十伏到几百伏，这样数字控制电路将无法提供；如果要达到较好的驱动效果，压电陶瓷对于其实际驱动电压有苛刻的要求。本论文紧密结合一维压电陶瓷驱动器系统进行研究，依照实验数据对压电陶瓷驱动电源的特性分析，采用三明治迟滞模型对系统的迟滞特性进行描述，并用基于退化激励的三明治迟滞的辨识方法辨识压电陶瓷驱动器等效电路模型的参数。最后基于本论文取得以下成果：
　　首先，基于二端口模型研究压电陶瓷驱动电源的特性。采集实验数据得到压电陶瓷驱动电源的幅频特性曲线，根据控制理论得知压电陶瓷驱动电源是一阶惯性系统，从而得到它的传递函数。根据压电陶瓷驱动电源的传递函数，我们就可以分析系统参数变化对输出响应的影响，还可以用于控制系统的设计。
　　其次，通过对一维压电陶瓷驱动器进行研究可知，迟滞特性对系统的运动精度和灵敏度存在严重的影响。由于迟滞环节处于系统的中间环节，无法直接测量其输入和输出，进而无法对其进行单独的建模，这样采用一个非光滑的三明治模型对其进行描述。基于退化激励的三明治迟滞系统的辨识，分两步辨识压电陶瓷驱动器等效电路模型的参数。第一步用广义递推算法对两端线性环节进行辨识；第二步，用递推最小二乘法辨识中间非线性环节，即压电陶瓷驱动器等效电路中的参数。这为以后研究压电陶瓷驱动器的压电特性提供了参考价值。
　　最后，根据所获得的三明治迟滞辨识结果，设计了基于前馈补偿的三明治控制器和基于内模的三明治控制器，对比实验结果得知利用压电陶瓷驱动器的迟滞逆模型作为内模控制器，还引入了辨识模型和滤波器，可以更有效的消除压电陶瓷驱动器中的迟滞特性，并对建模误差、噪声扰动等进行更精确的抑制和处理，因而基于内模的三明治迟滞控制器具有更高的控制精度。