针对目前我国应用于精密驱动领域的压电驱动器绝大部分为进口产品，为了提高我国精密驱动技术的原创能力，以含金属芯压电纤维（MPF）为核心元件配合压电精密位移平台等其他仪器设备，建立了已被广泛应用于纳米制造领域的扫描探针显微镜（SPM）系统。MPF是一种新型的压电驱动器，通过测试单根MPF的阶跃响应，建立了开环传递函数，并测试了MPF的迟滞特性及电压—位移曲线。压电精密位移平台是一种被广泛用于精密驱动系统的仪器，同样通过测试其阶跃响应，建立了开环传递函数，并测试了迟滞特性。为了补偿两个驱动元件的迟滞特性，又因目前绝大多数迟滞模型，或不能描述压电驱动器的非对称迟滞特性，或模型参数识别过于复杂，本文提出了改进型Maxwell迟滞模型。此模型不仅能描述非对称迟滞，而且模型参数识别简便。为了验证新迟滞模型的准确性和可行性，设计了开环控制、单独PID控制、复合闭环控制三种迟滞补偿的实验方案，分别对MPF和压电精密位移平台进行迟滞补偿实验。实验结果表明，两者的迟滞特性都得到了很好的补偿，MPF的定位精度高于10nm，平台的定位精度高于38nm。针对目前SPM控制系统中不考虑压电驱动器的迟滞特性，本文将新的迟滞模型应用于所建立的SPM系统，进行了扫描控制实验，对比了三种扫描驱动电压的实验效果。