微纳定位装置在半导体制造与装配、生物医学、精密光学测量等行业应用广泛,是实现精密制造加工与精密测量的核心部件与关键技术,近年来受到了国内外学者的持续关注。常见的如以压电陶瓷为驱动器的定位装置,分辨率高,但是其运动行程只能达到几十到一百微米;而以磁悬浮技术为基础的定位装置由于消除了摩擦力的影响能够实现高速高精度的定位任务,但是其控制系统复杂,并且对于负载变化十分敏感。本文的微纳定位装置采用以柔性机构为导向部件,以音圈电机为驱动器,能够实现大行程、高精度的定位任务。但是由于柔性机构是一种弹性机构,阻尼低,装置在运动过程中易受外界扰动发生长时间大幅度的振动,影响控制精度,甚至对系统稳定性造成影响。针对上述问题,本文进行了如下研究:第一,基于柔性支撑的微纳定位装置及其伺服控制。分析了柔性机构、音圈电机基本特征;完成了微纳定位装置的基本性能测试;通过数学推导以及正弦扫频获得微纳定位装置数学模型、频率响应以及传递函数模型,验证了其低阻尼特性;并基于dSPACE半实物仿真系统建立定位装置的三环PID控制系统。第二,基于正速度反馈的振动抑制算法。在微纳定位装置速度环频率响应的基础上,设计正速度反馈(PVF)控制方案,通过合理整定控制器参数,抑制系统速度环谐振峰值;并在正速度反馈算法的基础上,引入PI控制器,完成PI+PVF的控制方案。实验表明该方法能有效改善速度环频率响应,提高系统带宽。第三,基于阻尼器的振动抑制方法。利用音圈电机具有多绕组并可独立控制的特点,设置驱动绕组与阻尼控制绕组,驱动绕组驱动电机运动实现基本的位置伺服控制;而阻尼控制绕组则由电流驱动输出粘性阻尼力;其次,本文通过数学近似,离散化等多种方法分析了该阻尼控制下系统稳定性与粘性阻尼系数的关系;实验表明:通过配置合适的阻尼系数,该方法能抑制系统振动,降低稳态位置误差。第四,基于组合型三角函数的轨迹规划设计。通过组合不同频率不同幅值的三角函数,得到运动过程连续可微的轨迹曲线,分析了不同组合下三角函数型轨迹的时域和频域特性,通过合理的配置轨迹参数,保证运动轨迹启动或停止时对系统冲击为零,从而减小由输入信号冲击引起的系统振动。最后,分别以微纳定位装置和高速高精直线电机为控制对象,对比分析三角函数型轨迹和S曲线,仿真及实验表明基于三角函数的运动轨迹连续而平滑,尤其对于高速运动的电机,其减小冲击的效果明显。