为消除压电驱动柔性微定位平台高精控制对平台不确定动力学模型的依赖性，提出了一种数据驱动无模型迭代前馈补偿和自适应陷波滤波结合的控制方法来提高平台的跟踪性能。首先，建立了数据驱动无模型迭代前馈控制器，提高系统对噪声和其他干扰的鲁棒性，同时，证明了在无模型迭代前馈作用下，连续参考输入跟踪误差的有界性和闭环系统的稳定性；其次，构建了自适应陷波滤波器来消除平台谐振的影响，对误差信号进行快速傅里叶变换，并设计谐振频率在线提取算法，实现对陷波滤波器参数的在线实时整定，来进一步提升轨迹跟踪精度；最后，利用所设计的无模型迭代前馈控制器和自适应陷波滤波器对压电微动台进行轨迹跟踪实验。实验结果表明：在跟踪三角波信号时，与单独比例-积分（Proportional Integral，PI）控制和结合自适应陷波滤波器的PI控制相比较，最大跟踪误差分别减小78.25%和70.83%，能够有效提升平台的稳定性和跟踪精度。

微位移工作台是实现高精度定位的关键部件，传统的工作台自由度少且分辨力不高，不能满足应用需求，因此提出一种六自由度高精度微位移工作台结构方案并验证了其性能。在整体结构上采用“串并联混合驱动”的方式和中空结构，将六个自由度的运动合理地分布在平动层，转动层和支撑层三层结构中，并设计开发了工作台的运动控制系统以及一套可搭配使用的运动控制软件。实验结果表明，X，Y，Z轴线位移分别优于20，20和37 μm，角位移行程分别优于39″，33″和27″；线位移分辨力均优于0.7 nm，角位移分辨力均优于0.1″。所提出的六自由度微位移工作台相比于传统工作台具有自由度多、极高分辨力等优点，有望在超精密加工，微电子制造等领域中获得广泛的应用。

针对栅格纳米扫描特别是高速扫描应用中，带测量滞后的压电纳米平台轴间周期耦合补偿的问题，提出一种无需复杂逆模型求解的鲁棒周期干扰观测控制策略。建立压电平台的机电耦合多扰动模型用以描述平台系统的动力学行为。在此基础上，构建周期干扰观测控制结构。通过推导的性能优化函数和鲁棒稳定性条件，将最优控制器参数求解问题转化为延时系统的混合灵敏度优化问题，并通过无穷维H^∞控制方法进行求解。最后，在压电纳米平台上进行综合的实验探究。结果表明，建立的动力学模型能够有效拟合平台的实验响应；相较于无干扰观测器的方法和传统的周期干扰观测控制方法，提出的鲁棒优化方法在基频的抗干扰性能分别有超过99%和50%的提升。提出的鲁棒周期干扰控制方法有优越的抗干扰和不确定补偿性能。

基于级联光栅的微振动传感器是一种典型的微振动信号测量方案，然而由于光信号在级联光栅中经过多次透射和反射，导致光谱信噪比差、成分复杂等问题。基于此，文中提出一种结合经验模态分解和切比雪夫滤波技术的光谱信号优化算法。首先，将传感器原始光谱通过经验模态分解得到一系列本征模函数；其次，利用所提出的自适应滤波方法，确定包含反射峰成分的本征模函数阶数，并对其进行切比雪夫低通滤波；最后，将滤波器输出进行重构，即得到优化后的传感器光谱。使用振幅为±8 mV、频率为500 Hz的微振动激励信号进行实验验证。结果表明：文中所提出算法可以较好地还原激励源发出的微振动信号，相比传统方法精度提高87.5%以上。

为了研究微/纳米技术在光学、精密加工和精确定位等领域的应用，提出了一种线性偏摆复合型压电微动平台，以实现线性运动和偏摆运动。对平台的组成和工作原理进行阐述，建立两种运动的数学模型，并进行运动性能仿真。根据拟定的尺寸加工出样机，对样机的运动能力和频响特性进行测试。最后，通过比例积分微分（Proportional Integral Derivative， PID）反馈实现对平台的跟踪控制。仿真和实验结果表明：该平台具有良好的运动精度和解耦性，一阶固有频率可以达到333.8 Hz，能够实现24.924 μm的线性运动和1.330 mrad的角度摆动，实现了微/纳米级别的运动，在精密光学、精确定位等领域具有广阔的应用前景。