Este trabajo propone un controlador de dos grados de libertad (2DOF) para el seguimiento de movimiento de dispositivos de nanoposicionamiento, como los actuadores piezoeléctricos (PEAs), con un amplio ancho de banda y alta precisión. El controlador 2DOF propuesto consiste en un controlador de avance por inversión y un controlador de retroalimentación en tiempo real. El controlador de avance, un modelo de inversión basado en LSTM de secuencia a secuencia (invLSTMs2s), se utiliza para compensar la no linealidad del PEA, especialmente a altas frecuencias, y se integra de manera colaborativa con un controlador de retroalimentación MPC lineal, que asegura el rendimiento de seguimiento de posición del PEA a bajas frecuencias. Por lo tanto, el controlador 2DOF propuesto, a saber, invLSTMs2s+MPC, es capaz de lograr alta precisión en un amplio ancho de banda. Para validar el controlador propuesto, se verifica la incertidumbre de invLSTMs2s de manera que la integración de un controlador de avance basado en un modelo de inversión tenga un impacto positivo en el rendimiento de seguimiento de trayectoria en comparación con el control solo por retroalimentación. La validación experimental en un PEA comercial y la comparación con enfoques existentes demuestran que se pueden lograr altas precisiones de seguimiento con invLSTMs2s+MPC para varias trayectorias de referencia. Además, se demuestra que invLSTMs2s+MPC funciona en una plataforma PEA multidimensional para el control de posicionamiento multidireccional simultáneo.