基于变比模型的AFM扫描器迟滞建模与控制

针对迟滞非线性引起的压电扫描器定位不准确问题,提出一种基于变比模型的迟滞前馈控制方法.通过分析原子力显微镜(AFM)扫描图像数据,利用变比模型,对压电扫描器的迟滞非线性进行了准确建模,在此基础上,针对原子力显微镜纳米级表面成像过程中压电扫描器的周期性运动轨迹,设计一种基于逆的前馈控制策略.将所提出的迟滞补偿算法应用于本原CSPM5500系列原子力显微镜系统,实验结果表明这种方法明显减弱了迟滞非线性的影响,有效抑制了图像畸变,提高了AFM系统的成像性能.