- 文献综述（或调研报告）：
超声波电机是一种全新概念的微特电机，其原理是利用压电材料的逆压电效应。相对于传统电机有许多优势。近年来，在航空航天、精密仪器、机器人等领域有着广泛的应用前景。但是，由于其系统自身复杂的非线性以及固定参数的时变性，给电机的控制带来了极大的困难。对于超声波电机和其控制方法的研究，一直都是专家学者们的关注重点。
超声波电机是在20世纪末期发展起来的一种新型电机，与传统电机不同，没有绕组和磁极，不靠电磁作为传递能量，而是利用压电材料的逆压电效应，通过转换压电振子的超声振动形成驱动能力，实现超声波振动能转换成机械能并最终依靠摩擦力来驱动转子运动。与传统电机相比，主要优点为结构简单、单位体积转矩大、低速大转矩、制动转矩小、机械时间常数小、无电磁噪声、既不受外界磁场影响，也不产生杂散磁场。由于其高精度的特点，常用于照相机、摄像器、显微镜等光学仪器；同时，体积小、响应快、无磁场干扰使得超声波电机在机器人、计算机、航空航天等领域有着广泛应用[1]。虽然经过了20多年的研究和发展，但超声电机技术依然存在一些问题：靠摩擦传递功率，运行效率低，只有10%-40%，而传统电机可达80%以上；磨损严重，寿命较短，目前只有1000-5000h；输出功率较低等[2]。
1973年，美国的IBM公司的H.V.Bath博士首先研制成功原理性超声电机，该方案的提出使得超声波电机由理论走向实践[2]。80年代起，日本以指田年生为代表的一批学者致力于开发实用性超声电机，到90年代初，日本的超声电机开始进入商用。超声电机在20世纪末期发展中，日本一直处于世界领先地位，许多名校和公司都对超声电机开展了研究和生产[3]。
对于超声波电机的控制技术在90年代初开始。1992年，日本学者Yuji Izuno利用模糊推理算法，把速度差作为输入量，避免了超声波电机无法精确建立动态或静态模型的问题，解决了超声波电机非线性的问题。1994年，Yuji Izuno又将模糊控制应用于超声波电机的位置控制。将加入了输入信号相位差的驱动频率作为控制变量，实现位置控制。应用模糊控制，使得控制速度和精度都得到了提高。1998年，Yuji Izuno使用光电编码器测量超声波电机的速度，并用其与设定转速的差值来作为驱动电路的输入量实现电机控制[4]。
1998年，日本学者Tomonobu Senjyu等采用神经网络控制将非线性系统近似为线性系统，将电机的输入输出线性化，通过频率不变，调节两相相位差来控制电机速度与位置。由于调相调速有死区，Tomonobu Senjyu提出采用模糊控制、自适应控制来补偿死区[5]。
我国对于超声波电机的研究也渐渐有所成就。从上世纪90年代起，我国的一些高校和研究所，如清华大学、浙江大学、哈尔滨工业大学、南京航空航天大学、东南大学、中科院长春研究所等都开展了对于超声波电机及其控制方法的研究。1989年，周铁英、董蜀湘等人申请了我国首项关于超声波电机的发明专利，并研制了微型圆柱式超声波电机，但直径只有1 mm；1995 年，赵淳生研制成功了环形行波超声波电机；2008 年3 月，超声波电机产学研基地在连云港成立，开始重点生产和销售超声波电机[6]。
随着超声波电机在国内研究渐渐成熟，许多学者都展开了对其驱动与控制的研究。
2002年，魏守水等人在《模糊控制原理在超声马达定位控制系统中的应用》中将模糊控制原理应用在行波型超声电机位置定位系统中，从模糊化、模糊推理和去模糊化三部分详细讨论了模糊控制器（双入单出）的设计，并在单向定位系统中进行了初步试验，取得了良好的效果[7]。
虽然，采用模糊控制，不会用到电机的数学模型，结构简单，当控制器运行良好时，性能稳定可靠。但却有控制系统复杂的缺点，还需要有足够的经验。
2003年，李华峰、辜承林在《使用自适应控制的超声波电机精密位置控制》中提出了一个使用差分方程表示的电机数学模型，根据这个模型，设计了采用自适应及P控制相结合的超声波电机位置控制器。使用自适应控制可补偿电机特性的非线性及时变影响, 而P控制则可使电机克服死区的影响。但是这种方法带来了高阶次的数学模型和复杂的计算[8]。
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