压电陶瓷驱动器具有高控制精度、高分辨率、大驱动力、低能耗、快响应等优点,因此被广泛应用于纳米定位系统中,但是它自身却具有如蠕变特性、迟滞特性以及温度特性等非线性特性,这些非线性特性对其输出精度造成了较大的影响,尤其是迟滞非线性特性在实际控制系统中必须加以考虑。本文从三个方面对压电陶瓷的迟滞特性进行研究。首先为了对压电陶瓷的迟滞进行补偿,本论文采用Prandtl-Ishlinskii模型进行迟滞建模。为了弥补经典Prandtl-Ishlinskii模型的中心对称性带来的建模误差,本文通过改变经典Prandtl-Ishlinskii算子的上升曲线和下降曲线的斜率得到改进的Prandtl-Ishlinskii模型,改进后的Prandtl-Ishlinskii模型精度大大提高,同时提出了直接求取迟滞逆模型方法,减少了运算量。为了最大限度减小建模误差对控制效果的影响,接下来引入了一种基于UDE(Uncertainty and Disturbance Estimator)的反馈控制器,该控制器不需要精确地建立迟滞模型,而是将迟滞转化为线性系统的扰动,然后对扰动和其他不确定性进行控制。在实验中将该控制器和PID控制器进行对比,得到了更好的控制效果,进而验证了算法的有效性。在最后一部分采用基于模型的UDE控制器,该控制器将模型前馈控制和UDE反馈控制结合起来,前馈部分采用改进的Prandtl-Ishlinskii逆模型对系统进行迟滞补偿,经过补偿后的系统的不确定性更小,再结合UDE反馈控制器得到更好的控制效果。实验中与PID控制器和UDE反馈控制器进行比较,得到该控制器控制效果更好。