纳米三坐标测量机(Nano-CMM)是对微型机械器具如MEMS器件,微齿轮等器件的几何量测量,不可或缺的工具。驱动与控制系统作为纳米三坐标测量机一个重要的子系统,有特别要求,例如纳米尺寸的分辨率,低热效应,低振动以及快速移动等等。　　 纳米三坐标测量机是一个复杂的设备,包括机械系统,精密的信号处理系统,驱动系统,测头系统等。其中驱动与控制系统是一个综合性的系统,包含机械平台,测头反馈装置,驱动设备等。　　 本论文介绍了纳米三坐标测量机驱动与控制系统的构建以及相关研究。本系统中,基于DVD读取头的新型测头系统,被应用于三维测量以及定位。德国PI公司生产的N-310型压电线性电机作为纳米三坐标测量机的驱动电机。运动平台按照特殊的原理设计,可以最大化的消除阿贝误差。激光回馈干涉仪是一种新型的位移传感器,并且是首次用作位置测量装置。　　 本论文提出了新的驱动与控制策略,可以实现长距离纳米级精度的快速精密驱动以及定位。X、Y、Z三个方向上的行程为50mm×50mm×50mm,电机在任意方向上驱动完整个行程的时间不超过6分钟。目前,本系统可以实现对不定距离的单方向的快速稳定的逼近,并有效防止过冲。研究表明,在N-310电机的模拟模式下,不同位置点的定位波动可以被控制在±2nm左右。经过测试,本系统可以胜任纳米三坐标测量机的驱动与控制任务。