免费论文摘要：深空探测亚原子力显微镜遏制体例安排与新式成像本领接洽

天外情况原位丈量本领即经过马上取样、当场尝试获得样本在本质天外情况中物资构造及本质消息，是新颖天外物资接洽中最要害的尝试领会本领之一，也是泰西国度行家星物资接洽范围的中心课题。天外情况亚原子力显微镜原位察看本领，是天外情况原位丈量本领的要害构成局部，将对天外物资的接洽从千里镜遥控遥测扩充到显微镜就位微观尝试，对于生人如实、完备、精确地领会天外物资及其本质具备要害意旨。正文对准天外情况亚原子力显微镜所表露出的几何要害题目发展接洽。处事囊括以高本能微处置器为中心搭建了亚原子力显微镜遏制体例硬件平台，移植了强及时嵌入式操纵体例内核μC/OS-II，建立了荧惑亚原子力显微镜遏制器，实行了交战形式、轻敲/相位形式和频次调制形式成像和交战形式力弧线功效。安排研制了鉴于PC/104 总线的高速、低功耗的旗号搜集处置模块，开拓了低电压供电的压电扫描器扫描启动模块，实行了压电陶瓷扫描器在低电压前提下的大范畴扫描成像。整套硬件体例的功耗不到保守亚原子力显微镜的格外之一。安排了实行反应参数机动优化安排的PID 参数寻优算法，试验截止表白不妨灵验地实行扫反应参数自决优化采用。提出了扫描图像的机动选区本领，接洽了怎样按照给定的亚原子力显微镜图像机动索取最具扫描价格的子地区。决定了鉴于规范差和分割余弦变革收缩的算法道理与地区游走形式相贯串的本领。实行了机动按照扫描图像消息决定进一步扫描的地区。提出了一种新式的对准压电陶瓷管扫描器非线性的机动矫正本领。在创造了压电陶瓷迟滞个性模子的普通上从畸变的电压-位移弧线的正面与反面目标扫描中索取沟通的特性点，计划出电压-位移的三次拟合畸变因子，进而实行对缺点的矫正。原创性地提出了一种鉴于逐级沙盘配合的机动定位算法，较好地处置对正面与反面扫描线沟通特性点获得的困难。那些本领的试验表白，其不妨运用于亚原子力显微镜扫描器的自决矫正。保守的亚原子力显微镜只能对样本外表形貌举行成像，效率简单，控制了它在百般范围的运用。正文鉴于探针的Euler-Bernoulli 模子，运用傅立叶领会的本领获得了探针疏通与探针样本间彼此效率之间的联系表白式。表面上证领会经过记载探针疏通的高次谐波消息，不妨实行在扫描样本产生外表形貌像的同声赢得样本外表硬度、粘弹性、外表能等多种消息。共同其余的扶助本领不妨局部地辨别样本局域因素分别，拓展了亚原子力显微镜在深空探测中的效率。数值仿真截止表白还表白探针的高次谐波旗号不妨反应探对准样本的撞击力巨细，以此不妨决定探针的疏通状况，或动作反应参量变成恒撞击力处事形式。

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