內容簡介
本書是一本關於超音波電動機原理及其控制技術的專著，內容包括超音波電動機的原理、數學模型的建立方法、驅動技術和控制策略等。本書共分為6章，第1章為緒論，介紹了有關超音波電動機的概念、分類、特點、發展歷史、研究現狀和套用情況；第2章介紹了超音波電動機的運動機理；第3章介紹了超音波電動機的建模方法，並介紹了楔形和旋轉式行波型超音波電動機的基於物理機理的數學模型；第4章介紹了超音波電動機的基於電壓控制、相位控制和頻率控制的三種驅動方式，並就變頻控制的設計及誤差問題作了分析；第5章介紹了超音波電動機的控制策略及其控制系統的設計方法；第6章根據超音波電動機的研究現狀，介紹了超音波電動機本身及其控制方面需要進一步研究與解決的問題。本書可供從事超音波電動機及其控制套用技術的研究工作者、科技人員和高等學校相關專業的教師閱讀，特別適用於電氣工程、自動控制和機械振動等專業的研究生、高年級本科生作為科研參考資料和教學參考書。
前言
超音波電動機作為一種新的電動機，從概念的提出到實用化，經歷了60多年的發展過程，由於其具有電磁式電動機所沒有的特點，因而在許多場所得到了廣泛的套用。與傳統的電磁式電動機相比較，超音波電動機具有功率密度大、低速運行、起動轉矩大、動作回響快、斷電自鎖、運行無噪聲、不受電磁干擾、不產生電磁干擾等突出的優點，特別適用於低速、體積小、無電磁干擾等空問及家用電器產品中。雖然超音波電動機在其結構、原理、驅動、生產工藝及控制套用方面還有許多問題值得進一步研究，但其發展前景十分廣闊。
作者自20世紀90年代末開始對超音波電動機的建模、驅動及其控制策略進行研究，承擔了湖南省自然科學基金項目——超音波電動機控制系統的分析與設計的研究，運用能量守恆定理，對楔形超音波電動機進行了運動機理分析，提出了能流的概念，並用其分析了該電動機的能量傳遞關係，建立了楔形超音波電動機的數學模型；以後又分析了旋轉式行波型超音波電動機的運動機理，建立了行波型超音波電動機的數學模型；還對行波型直線超音波電動機的運動機理及能量傳遞關係進行了研究，提出了行波型直線超音波電動機的效率計算與分析方法；針對超音波電動機的控制與驅動特點，研究了超音波電動機的基於頻率控制、基於相位控制和基於電壓控制的三種調速方法，並對基於頻率控制的超音波電動機的變頻調速原理與電路進行了深入的研究，運用了電磁式電動機的變頻調速原理分析和研究了超音波電動機變頻調速系統的各種誤差，提出了超音波電動機的驅動、控制電路的設計方法。
