精密工程技术在众多领域的快速发展和应用,促进了精密定位技术的极大进步,而随着应用的深入,又对其提出了更高的要求。微位移致动器作为精密定位系统的关键部分,在精密工程中起着至关重要的作用。超磁致伸缩材料(GMM)具有应变大、输出力大、功率密度高、响应速度快和可靠性高等优点,是制作微位移致动器的优良材料,利用GMM制作的超磁致伸缩致动器(GMA)在精密定位领域有着良好的应用前景。然而材料本身固有的磁滞非线性,使GMA在相应输入下的变形量是不确定的,较大程度限制了GMA的实用化。论文以精密定位技术为背景,阐述了微位移致动器在精密加工领域应用的重要意义。论述了磁致伸缩效应及其机理、超磁致伸缩材料的性能特点及其在微致动器件上的应用,为超磁致伸缩致动器的研究和应用提供了必要的基础。设计了一种可以用于精密定位的超磁致伸缩致动器,介绍了其结构设计及工作原理。针对当前GMA磁滞建模方法存在的问题,提出改进的Prandtl-Ishlinskii模型,依据实验数据建立了GMA应力相关的磁滞非线性模型及GMA磁滞逆模型。结合GMA的控制要求,以W78E058B单片机为核心建立了硬件控制平台,设计了与GMA系统功率驱动部分和检测部分相匹配的输入、输出通道,同时以I2C总线代替并行总线设计键盘输入电路。为补偿GMA的磁滞非线性,分别研究了比例迭代补偿控制和基于改进的Prandtl-Ishlinskii模型前馈补偿的比例控制两种控制策略,通过GMA的位移跟踪控制实验,对两种控制策略的控制精度和效率进行了实验对比。对比实验表明,本文提出的基于改进的Prandtl-Ishlinskii模型前馈补偿的比例控制在位移跟踪过程中,产生误差值小,能快速跟踪到位移值,且跟踪曲线平缓,在保证控制精度的同时可以极大地提高系统收敛速度,从而提高了程序的执行效率。