扫描探针显微镜(SPM)已经广泛应用于基础科学的研究和工业生产中,成为纳米科技的常规工具.而作为SPM的一种,原子力显微镜(AFM)是继扫描隧道显微镜(STM)之后发明的一种具有原子级高分辨的新型仪器,可以在大气和液体环境下对各种材料和样品进行纳米区域的物理性质包括形貌进行探测,或者直接进行纳米操纵;现已广泛应用于半导体、纳米功能材料、生物、化工、食品、医药研究和科研院所各种纳米相关学科的研究实验等领域中,成为纳米科学研究的基本工具.本课题籍助于合作单位的技术优势和实验平台,利用智能自动化技术,解决当前纳米检测设备中AFM压电执行器非线性问题.通过非线性校正的低成本自动化解决方案的研究,以期消除AFM图像扭曲,提高图像真实度.同时也有助于提高AFM等设备的关键技术性能,使其真正成为纳米科技研究人员的"眼"和"手",从而促进纳米技术的发展.本人的主要研究工作及成果有:1.在对AFM中x、y压电执行器的非线性特性分析的基础上,选择了AFM中x、y压电执行器的非线性建模方法,并设计了以多项式建模方法为基础的在线进行校正的总体方案;2.基于已建立的AFM压电执行器非线性多项式模型,设计和开发了DSP非线性校正软件,并通过实验验证了该方法的有效性;3.利用神经网络理论对已有的AFM压电执行器非线性模型的建模方法进行了改进,用数字仿真结果验证了算法的有效性,并提出了将其应用于在线进行非线性校正的方法;4.通过调试,将自己开发的DSP非线性校正软件集成并应用于爱建公司的AJ-Ⅲ型AFM中,从而提高了AFM非线性校正的自动化和智能化程度.