超声波电机是一种新型的微特电机,它具有传统的电磁式电机所不具有的优点,使得超声波电机具有广泛的应用。但是特殊的运行机理也使得超声波电机在运行过程中具有严重的非线性和参数时变性,给超声波电机的控制和应用带来了不便。作为一类不依赖于控制对象精确的数学模型的智能控制算法,模糊控制算法非常适合于超声波电机这一类非线性、参数时变的控制对象,因此本文设计了模糊自整定PID控制器,用超声波电机的频率-转速模型对超声波电机进行转速控制。首先采用固定参数PI控制器对超声波电机进行转速控制,在不同转速条件下调试出不同的PI参数,然后采用各个参数分别对电机进行转速控制。在此过程中研究PI参数变化对控制性能的影响规律,以此为依据编写模糊规则,设计变量化因子模糊调节器对PI参数进行在线调节,并在模糊调节器的输出环节设计输出激活函数增加模糊调节器的非线性,使其与超声波电机运行状态相匹配,提升超声波电机转速控制性能。模糊仿真实验表明,电机转速控制性能明显趋好。模糊调节器的设计大多依赖于人工经验知识,其参数的确定,是一个比较繁琐的过程,本课题以获得良好控制效果为目的,采用布谷鸟搜索算法对模糊调节器的模糊规则、隶属函数这些相关参数进行优化,确定其合适的取值。仿真实验表明,基于布谷鸟搜索算法优化的超声波电机模糊PI控制系统控制性能良好。为减少模糊调节器的在线计算量,提高转速控制的实时响应速度,在保证控制性能符合期望的前提下,通过分析每一条模糊规则对转速控制性能的影响程度来保留影响大的规则、剔除影响小的规则,从而将模糊规则数量减少了87.76%。仿真结果表明所述方法的有效性,且电机控制性能良好。