微纳加工制造产业是关系国家利益与国防安全的基础性和战略性产业,是国家综合制造能力和科技水平的体现。随着电子信息产业的高速发展,对微纳加工制造装备的速度、精度和行程提出了更高的要求。微动定位平台作为微纳加工制造装备中的核心部件之一,其工作性能直接决定了微纳加工制造系统的性能。然而,传统二维微动平台的频率特性通常是单一不变的,由于理论设计、仿真分析和加工制造等难以避免的误差影响,现有二维微动平台的频率特性常常无法达到期望的目标值、动态适应能力弱。针对这一问题,本文基于应力刚化原理,提出了一种柔性铰链导向支撑、音圈电机驱动的频率可调二维微动平台,并对平台的结构和控制方法等方面进行了理论设计、仿真分析和实验测试研究。首先,本文在阐述二维微动平台的研究背景和意义、回顾国内外以柔性铰链导向支撑的二维微动平台的结构设计和控制方法研究现状以及分析现有微动平台优缺点的基础上,引出频率可调的必要性,明确本文的研究重点。其次,分析频率可调的原理,进行柔性铰链的选择,频率调节机构的设计,材料、驱动器和位移反馈装置的选择,给出了一种以倒圆角直梁型柔性铰链导向、音圈电机驱动的频率可调二维微动平台的总体结构设计方案。使用简支梁模型计算微动平台的等效刚度和固有频率,并通过有限元仿真软件ANSYS/Workbench16.0对微动平台进行静力学分析和模态分析,验证频率可调二维微动平台的动静态性能,特别是微动平台频率特性可调的可行性。然后,分析音圈电机工作原理和微动平台结构特征,对频率可调二维微动平台系统进行机电耦合建模。在分析影响微动平台定位精度因素的基础上,引出位置环LADRC+电流环PI串级反馈控制策略,并通过Matlab/Simulink仿真验证微动平台系统在LADRC+PI控制下的抗干扰能力。最后,搭建频率可调二维微动平台实验测试系统。借助多普勒激光测震仪和激光干涉仪等精密测量仪器对微动平台的动、静态性能进行实验测试研究;利用d SPACE实时仿真系统进行一系列闭环控制实验,研究微动平台在LADRC+PI闭环控制下的跟踪性能。