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針對遲滯非線性引起的壓電掃描器定位不準(zhǔn)確問題,提出一種基于變比模型的遲滯前饋控制方法。通過分析原子力顯微鏡(AFM)掃描圖像數(shù)據(jù),利用變比模型,對壓電掃描器的遲滯非線性進行了準(zhǔn)確建模,在此基礎(chǔ)上,針對原子力顯微鏡納米級表面成像過程中壓電掃描器的周期性運動軌跡,設(shè)計一種基于逆的前饋控制策略。將所提出的遲滯補償算法應(yīng)用于本原CSPM5500系列原子力顯微鏡系統(tǒng),實驗結(jié)果表明這種方法明顯減弱了遲滯非線性的影響,有效抑制了圖像畸變,提高了AFM系統(tǒng)的成像性能。