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针对超声波电机及其驱动控制技术的研究现状和发展趋势，本文对我国研究技术相对比较成熟并有产业化前景的环形行波型超声波电机的驱动控制技术、能尽快工业自动化生产的圆柱定子超声波电机及其驱动控制技术、有望在机械臂柔性控制领域应用的多自由度超声波电机及其驱动控制技术、超声波电机的专用测试设备的二次开发和装置进行了较为全面的研究。
本文开展的研究内容和取得的成果：1.系统介绍了超声波电机的发展历史、特点、分类、应用以及研究超声波电机及其驱动控制技术的重要意义，结合国内外超声波电机技术的发展趋势，我国超声波电机及其驱动控制技术研究面临的主要问题，明确本文的研究内容。
2.介绍了超声波电机的理论基础、工作原理、驱动控制原理，导出了压电陶瓷的四类压电方程，行波和驻波电机质点椭圆运动方程，给出其空载速度和输出功率的估算，并分别对调压、调频、调相和正反转脉宽调幅调速的优缺点进行了对比分析。
3.对圆柱定子超声波电机结构、压电陶瓷的设计及有限元计算进行了简略介绍。分别以纯代数和几何学原理，对圆柱定子超声波电机的质点的椭圆运动及摇头运动的产生进行了理论推导和证明，并给出了两相激励电压产生不同方向位移的相位差时，质点的运动轨迹方程及示意图。并根据圆柱定子超声波电机驱动控制的要求，初步实现了符合军方军事预研要求的驱动控制电路，并根据集成化芯片的要求进行了仿真和实验。
4.从三自由度超声波电机的运行机理出发，提出了三种驱动三自由度超声波电机的驱动控制方案，并全部得到实现。深入分析了压电陶瓷激发振动的两两组合可以实现三个自由度旋转的关系；进而应用几何学原理，推导了三自由度超声波电机三相同时激励时的轨迹运动方程，并将该电机改装成多自由度直线电机，应用到万向平面输送器和万向车轮的驱动中。
5.结合环形行波型超声波电机的特点，分别对自行设计的不同定子直径的行波型超声波电机驱动控制电路进行了设计和制作，并针对不同的应用场合，设计了有变驱动、无变驱动、多功能驱动控制装置，并实现了环形超声波电机的步进控制。对设计的快速定位控制系统进行了介绍，并将之应用到两自由度机械臂快速精密定位控制系统中。
6.结合超声波电机及其驱动控制特点，对有关的参数及其输出性能指标进行了测量，并设计、试制了一套完整的超声波电机测试方案及相应的高性价比的设备，并在此基础上对超声波电机的一些性能参数进行了对比分析，可用来指导超声波电机及其驱动控制技术的实际设计。介绍了基于LabVIEW和GPIB的阻抗自动测量系统的设计和使用。对超声波电机输出性能测试结果进行了分析对比，得出了许多有益结论，可以直接指导超声波电机及其驱动控制电路的设计和试制。