随着科学技术的不断发展，光电子、微机电、生物工程、纳米材料等微观领域的研究越来越深入，对定位精度的要求不断提高，已进入微纳米时代，同时提出了大行程的要求。大行程微纳米定位台的研究将促进多门学科的进一步发展，具有重大的科学意义和广泛的实用价值。本文针对微纳米定位技术中大行程与高精度的矛盾，结合国家863重大项目“微细结构跨尺度高分辨层析成像与检测系统”，研究了基于双压电驱动的宏微结合两维纳米定位台。根据宏动台的定位特点和要求，设计了宏动台的定位方案及总体结构。由于该宏动台正处于加工制造中，本文重点研究微定位系统。设计了以压电陶瓷为驱动器的微定位工作台，微动台结构设计成双柔性平行四连杆机构，用以消除耦合位移对定位精度的影响。分析了压电陶瓷的基本理论，重点研究了对微定位精度有着重要影响的压电陶瓷蠕变和迟滞特性。通过实验测得压电陶瓷的蠕变和迟滞数据，利用MATLAB软件对数据进行了拟合，得到了压电陶瓷的迟滞函数模型，通过求逆方法，获得迟滞的前馈控制算法。实验证明，该算法将压电陶瓷的迟滞减小到了5%以内。通过理论公式分析了柔性铰链参数对转动刚度的影响，根据实际确定的尺寸，计算柔性铰链的转动刚度为3.2144N.m/rad。使用ANSYS软件分析了微动台模型的应力、位移等性能。实验证明微动台具有良好的电压-位移特性，得到微动台X方向的定位精度80nm、分辨率18nm；Y方向的定位精度88nm、分辨率22nm。