纳米定位技术是前沿科学、工程技术领域的关键技术之一。纳米定位技术通常是以纳米定位与扫描平台控制系统的形式来实现,而对于纳米定位与扫描平台控制系统而言,由于其本身固有的迟滞性、蠕变性、负载性等特性,直接影响纳米定位与扫描平台的定位精度。针对纳米定位与扫描平台,对其进行建模、参数辨识以及控制算法的研究进行设计仿真和实验研究。论文主要工作内容如下:(1)综述了纳米定位与扫描平台被广泛应用在许多尖端领域;阐述研究纳米定位与扫描平台及其控制系统的重要意义;介绍国内外纳米定位与扫描平台及其控制系统的发展现状,说明我国发展纳米位移定位技术的必要性。(2)阐述了纳米定位与扫描平台的构成及其迟滞性、蠕变性、温度性、非线性和负载特性;介绍机理分析建数学模法、测试法数学建模以及两者相结合的数学建模方法;描述基于Bouc-wen模型对纳米定位与扫描平台进行数学建模;采用机理分析与测试法相结合的理论知识,将纳米定位与扫描平台关于迟滞性的数学模型较为精确的建立出来,并对其存在的非对称性进行优化改进。(3)研究了纳米定位与扫描平台模型参数辨识。首先简单介绍了辨识的发展史以及原理;其次对模型辨识需要遵循的误差准则以及步骤进行了描述。最小二乘法由于原理简单、参数少、易于求解、易于实现,且使用过程中无需用到数理统计的知识,甚至其他方法无法辨识的时候,都可以进行辨识参数。故而,最小二乘法成为模型参数辨识的主要手段。本文基于最小二乘法对所建模型进行未知参数的辨识以及利益MATLAB编译环境进行仿真。(4)对纳米定位与扫描平台控制方法进行研究。首先在控制方式方面,简单介绍开环控制和闭环控制的原理和特点。其次在控制算法方面,详细介绍了传统PID控制算法的原理和数字PID控制算法,以及PID控制算法的优化和文章提出的迟滞补偿和PI反馈的复合控制,并通过MATLAB仿真实验观察传统PID控制在理想与有干扰的情况下对纳米定位雨扫描平台的控制效果。(5)本文在MATLAB编译环境下,对纳米定位与扫描平台所建模型,改进前后进行仿真实验对比;在控制算法上,对纳米定位与扫描平台在传统PID控制算法、优化后的PID控制算法以及本文提出的迟滞补偿和PI反馈的复合控制算法进行仿真实验对比。从仿真结果可以看出,改进后的模型更接近纳米定位与扫描平台的实际测量值,复合控制算法更有助于提高纳米定位与扫描平台定位的快速性以及精确度,且可以使得控制量达到纳米级。综上所述,本文主要对纳米定位与扫描平台模型辨识与控制算法进行研究,实验结果表明了所建模型以及算法的可行性,有效保证了系统的定位精度。