超声波电机是一种利用压电陶瓷的逆压电效应，把电能转化为弹性体（定子）振动的新型直接驱动电机。和传统的电磁电机相比，它具有低速大转矩、体积小、无电磁干扰、动作响应快、断电自锁等优点，适合用在非连续运动领域和精密控制领域。虽然目前还不能完全替代传统的电磁电机，但在一些特定的应用场合取代电磁电机是发展的趋势。　　 本文以直径30mm的行波超声波电机为研究对象，在其控制电路、驱动电路、稳态特性、瞬态特性以及转速响应的辨识模型等方面展开研究，具体的研究内容如下：　　 首先系统总结了超声波电机的发展历史、现状、特点、分类以及目前的应用领域，在此基础上明确了研究意义，提出了本文的研究内容。在对行波超声波电机运行机理的分析基础上，得出了其调频、调相、调幅等控制方法以及推挽、半桥和全桥驱动逆变电路的优缺点。　　 接着介绍了基于双DSP和FPGA的行波超声波电机测控系统，其中对控制部分测速功能的实现进行了详细介绍，包括接口电路、数模转换电路以及测速方法的软件实现。驱动部分的设计包含了基于脉冲变压器的推挽电路和全桥电路，分析比较了这两种电路的特点，重点研究了功率放大部分的脉冲变压器的设计。　　 最后利用该测控系统对直径30mm的行波超声波电机的稳态特性：调频调速、调压调速以及调相调速和瞬态特性：转速脉动、启动特性以及关断特性进行了测试和分析。在此基础上，利用系统辨识法，通过对实验数据的观察和分析，建立在特定切换频率范围内的电机转速响应的近似数学模型。选取二阶微分方程为其等效数学模型，实测若干组在特定切换频率下的电机转速响应曲线，从这些曲线中提取电机模型的参数，将这些参数进行一维或二维插值，得到一个关于行波超声波电机速度响应的数学模型。最后通过对比实际响应和仿真结果，验证了模型的可行性，为今后电机的仿真和控制参数的选取提供了一定的参考。