随着科学技术的发展，微位移定位技术已成为许多现代高科技装备的基础技术，高精度微位移定位平台系统被广泛应用于航空航天、超精密加工制造和测量、微电子、生物工程、光学工程等领域。本课题针对微位移定位平台系统中定位平台较大、耦合度较高，位移传感器难于实现小型化和高度集成化，尤其是位移传感器不易于安装调整等不足，优化设计了微位移定位平台，并设计了适用于二维定位平台的梳齿电容位移传感器。本文首先对微位移定位平台进行了整体设计，确定了微位移定位平台的整体结构尺寸；设计了平行薄板柔性解耦梁来抑制二维微位移定位平台的耦合；合理布局微位移定位平台上的各个结构，利用一级杠杆位移放大机构的特性，有效放大驱动位移，同时改变驱动位移的方向；设计了细牙螺钉结合楔块位移缩小机构的压电陶瓷驱动器预紧方案；最后，使用ANSYS分析软件对设计完成的微位移定位平台进行仿真分析。设计了基于MEMS工艺的硅基梳齿电容微位移传感器，考虑与上述微位移定位平台的集成，对梳齿电容微位移传感器进行了整体设计；通过分析计算确定传感器中梳齿电极的参数、梳齿电极间距和柔性梁的结构形式和参数；使用ANSYS分析软件对设计完成的传感器进行仿真分析；最后，确定硅基MEMS梳齿电容传感器的加工工艺。建立了以前馈控制同PID控制相结合算法为基础的控制系统，该控制系统主要由压电陶瓷驱动器及驱动电源、梳齿电容微位移传感器、电容信号转换电路和控制计算机组成，从而保证微位移定位平台系统具有好的控制精度。最后，建立实验测试系统，对微位移定位平台进行测试，测试实物微位移定位平台的输出位移特性、分辨率、耦合度和频率特性等特性，验证该定位平台是否符合理论设计，是否能达到设计指标。