史敬灼的这本《超声波电机运动控制理论与技术》阐述了超声波电机运动控制理论及具体装置的设计方法与实现技术，反映了超声波电机运动控制领域的最新进展。内容丰富，深入浅出，主要包括超声波电机驱动控制电路设计、系统建模方法与仿真技术、运

本书作为国内专题讨论超声波电机运动控制的第一本专著，既是一部科研成果专著，又注重理论联系实际。不仅希望为超声波电机运动控制系统提供新的有效控制手段，而且希望能在理论研究与工程应用上给读者有所启发与帮助。

《超声波电机运动控制理论与技术》是作者史敬灼近年研究工作的总结，阐述了超声波电机运动控制理论及具体装置的设计方法与实现技术，反映了超声波电机运动控制领域的最新进展。本书内容丰富，深入浅出，主要包括超声波电机驱动控制电路设计、系统建模方法与仿真技术、运动控制理论与实现技术等。书中给出了多种超声波电机新型驱动控制电路的电路图及详细设计方法，分析了超声波电机系统的控制非线性问题，论述了适合于控制应用的超声波电机运动控制系统建模方法，研究了针对超声波电机运行特点的运动控制策略。

《超声波电机运动控制理论与技术》可作为高校电力电子与电力传动、控制理论与控制工程、自动化、电气工程及其自动化等专业师生的参考书，也可供从事超声波电机驱动控制装置开发、设计、生产的工程技术人员使用。

前言

第1章 绪论

 1.1 超声波电机驱动控制技术的发展

1.1.1 超声波电机系统建模的研究

1.1.2 超声波电机的运动控制策略

 1.2 本书的内容安排

 参考文献

第2章 超声波电机驱动控制电路

 2.1 超声波电机低成本推挽式驱动电路

 2.2 可调频、调幅、调相的超声波电机控制电路

 2.3 具有正反转不对称补偿的超声波电机闭环控制电路

2.3.1 基于VCO的超声波电机控制电路

2.3.2 电机定子振幅闭环控制与正反转不对称补偿

 2.4 基于DSP的驱动控制电路设计

2.4.1 基于DSP的驱动控制电路设计

2.4.2 基于DSP的对称PWM信号产生方法

 2.5 基于对称PWM控制信号发生器的超声波电机驱动控制电路

2.5.1 对称PWM控制信号发生器工作原理

2.5.2 PWM信号发生器控制参数的设置

2.5.3 基于CPLD的对称PWM控制信号发生器

2.5.4 基于CPLD的DSP多SPI端口通信设计与实现

 2.6 基于DDS的超声波电机驱动控制电路

2.6.1 系统功能分析和结构设计

2.6.2 基于CPLD的DDS信号发生器设计与实现

2.6.3 DDS中ROM分时复用的实现

2.6.4 低通滤波器设计与实现

2.6.5 用于超声波电机驱动的DDS信号发生器误差分析

2.6.6 基于DDS的对称PWM信号产生方法

2.6.7 DSP对DDS信号发生器的控制

 2.7 基于相移PWM的超声波电机H桥驱动控制电路

2.7.1 H桥相移PWM控制方法

2.7.2 低成本相移PWM控制信号发生器

2.7.3 基于CPLD的相移PWM控制信号发生器

2.7.4 H桥控制电路设计与实现

2.7.5 H桥相移PWM电路与推挽式电路对比分析

 2.8 超声波电机谐振驱动电路

2.8.1 行波超声波电机谐振驱动电路的仿真研究

2.8.2 行波超声波电机谐振驱动电路的实验分析

 2.9 行波超声波电机驱动电路非线性研究

2.9.1 驱动超声波电机的推挽式变换器工作过程分析

2.9.2 超声波电机串联电感匹配电路研究

 参考文献

第3章 两相行波超声波电机驱动控制系统的建模

 3.1 超声波电机驱动控制系统的建模与仿真

3.1.1 环形行波超声波电机的建模与仿真

3.1.2 超声波电机驱动控制系统建模与仿真

3.1.3 采用神经网络进行辨识建模与仿真的展望

 3.2 两相行波超声波电机转速特性的仿真计算与神经网络建模

3.2.1 压电陶瓷与定子系统的振动模型

3.2.2 定、转子接触摩擦模型

3.2.3 超声波电机的转速特性

3.2.4 超声波电机速度特性的神经网络模型

 3.3 两相行波超声波电机等效电路模型及其参数辨识

3.3.1 超声波电机等效电路模型

3.3.2 超声波电机等效电路的谐振特性

3.3.3 基于导纳圆的等效电路参数近似计算

3.3.4 基于L-M法的等效电路参数辨识

 3.4 两相行波超声波电机频率-转速控制的阶跃响应建模

3.4.1 数据测试实验设计

3.4.2 基于阶跃响应的超声波电机模型辨识

 3.5 两相行波超声波电机频率-转速控制的动态辨识建模

3.5.1 数据测试实验设计

3.5.2 超声波电机频率-转速控制模型辨识

3.5.3 频率-转速控制模型参数时变的模型表述

 3.6 两相行波超声波电机电压幅值-转速控制的辨识建模

3.6.1 数据测试实验设计

3.6.2 超声波电机电压幅值-转速模型辨识

3.6.3 超声波电机电压幅值-转速模型辨识结果

 3.7 两相行波超声波电机转速控制的稳态模糊建模

3.7.1 实验获取建模所需数据

3.7.2 模糊建模的基本步骤

3.7.3 转速控制的稳态模糊建模

 3.8 两相行波超声波电机转速控制的动态模糊建模

3.8.1 实验获取建模所需数据

3.8.2 超声波电机系统模糊动态建模方法

3.8.3 超声波电机转速控制的动态模糊建模

 3.9 基于蚁群优化的超声波电机动态模糊辨识建模

3.9.1 用于超声波电机模糊建模的蚁群算法

3.9.2 基于蚁群算法的超声波电机动态模糊建模

 3.10 基于粒子群优化的超声波电机非线性Hammerstein辨识建模

3.10.1 非线性Hammerstein模型

3.10.2 粒子群优化算法

3.10.3 超声波电机非线性Hammerstein优化辨识建模

3.10.4 超声波电机多输入单输出非线性Hammerstein辨识建模

 参考文献

第4章 采用推挽驱动的超声波电机运动控制策略研究

 4.1 超声波电机转速PI控制

4.1.1 超声波电机驱动的DSP软件实现

4.1.2 超声波电机PI转速控制与实验结果

 4.2 基于动态递归神经网络的超声波电机转速控制

4.2.1 控制系统结构

4.2.2 DRNN神经网络及其训练方法

 4.3 超声波电机的低频PWM控制方法

4.3.1 三种低频PWM控制方法

4.3.2 三种低频PWM控制的实现方法

4.3.3 三种低频PWM控制方法的比较

 4.4 行波超声波电机单神经元自适应转速控制

4.4.1 驱动控制结构

4.4.2 单神经元自适应控制结构

4.4.3 单神经元自适廊控制算法的设计与实现

 参考文献

第5章 采用H桥驱动的超声波电机运动控制策略研究

 5.1 行波超声波电机电压幅值闭环控制

5.1.1 电压幅值闭环控制设计与实现

5.1.2 实验结果与分析

 5.2 基于神经网络的行波超声波电机起动控制

5.2.1 超声波电机高转速起动实验分析

5.2.2 基于前向神经网络的起动控制

 5.3 超声波电机转速的双变量复合控制

5.3.1 以频率为控制变量的转速闭环控制

5.3.2 频率与电压幅值双变量复合速度控制

5.3.3 转速控制实验结果与分析

5.3.4 行波超声波电机位置控制

 5.4 行波超声波电机转速的极点配置控制

5.4.1 关于超声波电机伺服控制中频率调节精度的讨论

5.4.2 超声波电机转速的极点配置控制

5.4.3 闭环控制实验结果分析

5.4.4 极点配置控制器参数的在线自校正

 5.5 行波超声波电机的效率优化控制

5.5.1 超声波电机系统效率反馈单元设计

5.5.2 超声波电机系统效率变化特性实验研究

5.5.3 转速前馈调频控制

5.5.4 系统效率变步长降压优化

 5.6 两相行波超声波电机的模型参考自适应控制

5.6.1 超声波电机模型参考自适应转速控制器设计

5.6.2 超声波电机MRAC转速控制的实现

5.6.3 超声波电机MRAC转速控制实验分析

5.6.4 超声波电机MRAC控制算法的改进

 5.7 基于电压调节的行波超声波电机转速模糊PID控制

5.7.1 模糊PID转速控制器设计

5.7.2 模糊规则的实验调整

 5.8 行波超声波电机模糊一模型参考PID转速控制

5.8.1 模糊-模型参考自适应转速控制

5.8.2 控制参数的实验整定

 5.9 基于在线辨识的超声波电机极点配置自校正转速控制

5.9.1 极点配置自校正转速控制策略

5.9.2 极点配置自校正转速控制实验与分析

5.9.3 效率优化情况下的自校正转速控制实验结果

 5.10 基于动态模糊模型的超声波电机转速模糊控制

5.10.1 转速模糊控制器设计

5.10.2 模糊控制规则的蚁群算法离线优化

5.10.3 转速模糊控制实验

 5.11 基于Hammerstein模型的超声电机非线性自适应转速控制

5.11.1 超声波电机非线性自适应转速控制策略的设计

5.11.2 非线性多步预测自校正转速控制的实验研究

 参考文献

第6章 超声波电机混沌运行分析与控制

 6.1 基于相空间重构的行波超声波电机混沌运行分析

6.1.1 实验装置与实验设计

6.1.2 相空间重构

6.1.3 实测数据序列的混沌分析

 6.2 基于理论数学模型的行波超声波电机混沌运行分析

6.2.1 行波超声波电机的混沌分析模型

6.2.2 行波超声波电机转速控制系统的混沌分析

 6.3 基于延时反馈的超声波电机混沌控制方法

6.3.1 行波超声波电机系统的延时反馈混沌控制

6.3.2 行波超声波电机延时反馈混沌控制仿真结果

 6.4 基于模糊延时反馈的超声波电机混沌控制方法

6.4.1 行波超声波电机系统的模糊延时反馈混沌控制

6.4.2 仿真结果

 参考文献