本课题是在国家自然科学基金(50975135及10604032)及南京航空航天大学青年科技创新基金(NS2010001)的资助下进行的关于微小型超声电机技术的研究。本文围绕微小旋转型行波超声电机的设计这一主题,在定子的机电耦合动力学模型、接触界面以及动力传递机理方面进行了研究,提出了描述电机良好负载特性的表述方法和设计指标,并开展了实验研究。主要的内容和研究成果概括如下:1.分析压电陶瓷通过诱发应变来实现电能到机械能转换的工作机理,阐述了激发微小旋转型行波超声电机定子行波的必要条件,分析了定子产生行波后其顶端面椭圆运动轨迹;2.建立了微小旋转型行波超声电机定子的机电耦合动力学模型,在分析接触界面和动力传递机理的基础上得到了整个微小旋转型电机的理论模型,为下一步电机的分析和设计奠定了基础;3.利用建立的微小旋转型行波超声电机模型,分析了其动力传递和输出特性,在此基础上提出了能够描述电机良好负载特性的方法和指标,为电机的结构设计提供有益指导;4.以微小旋转型行波超声电机的定子轴向振幅、速度因子及轴向与径向的振幅比为设计优化目标,利用参数化的有限元模型进行了优化分析,为满足不同的性能要求提供设计途径;5.搭建了基于光电编码器及NI采集系统组成的超声电机瞬态特性测试平台,得到了微小旋转型行波超声电机的瞬态特性指标,研究了一种基于微小电机瞬态特性的机械特性估算方法,同时还利用微力传感器测试了该型电机在不同摩擦材料、预压力及不同刚度弹簧情况下的机械特性,检验了电机设计以及理论模型的合理性;6.对微小旋转型行波超声电机进行了高/低温环境温度实验,尝试从理论上来解释多场(机电热)耦合下该型超声电机的工作频率漂移及输出转速变化特性。