中文摘要：

建立"Cymbal"和"变幅杆"等形式的金属-陶瓷材料复合作动器和电荷反馈压电陶瓷驱动电源的数学模型；研究压电陶瓷作动器滞环、蠕变和非线性现象的形成机理，研究时变非线性系统的控制策略；研制基于"金属-陶瓷圆片复合做动器和电荷反馈驱动电源"的低功耗、大位移、宽频带的二维微动伺服机构，为非圆复杂曲面、球面和沟槽等精密零件的精密、超精密加工提供精密定位装置和动态误差补偿执行机构，为与压电作动器类似的时变

结论摘要：

针对中国工程物理研究院超精密非圆零件加工和超精密测量对亚微米级定位装置的迫切需求，研制成功了电荷反馈式压电陶瓷二维精密定位平台，中物院机制工艺研究所验收结论表明该定位平台的行程大于35微米，重复定位精度优于0.1微米，推力大于100牛顿。该项目的主要研究内容如下研究了Cymbal型微作动器的输入－输出特性，试验结果表明，叠层式Cymbal作动器的刚度较低，其"电压－位移"曲线的重复性较差；研究了叠层式压电驱动器的输入－输出特性曲线，建立了压电驱动器的机电动力学模型，画出了机电模型的信号流图，解释了压电驱动器产生非线性滞环现象的成因；研发了压电式二维微定位平台和电荷反馈式激励电源及其控制装置，实现了通过改变电荷反馈深度来调节二维定位平台的机械刚度。与传统的电压驱动相比，电荷反馈式压电微动机构的滞环宽度减小了50%，线性度提高了35%以上。本项目的研究成果为研发开环式多维纳米级定位平台和微动伺服机构奠定了实验基础，为深入研究压电驱动器的工作机理提供了新的理论方法。