超声波电机(USM)是利用摩擦力驱动的一种新型微特电机。它特有的工作机制,使得它可以在无法使用电磁电机的场合发挥着重要的作用。由于USM内部存在着复杂的非线性特征和时变特性,超声波电机的建模工作非常困难。如果建立的模型不准确,那么依据模型的控制方案也难以达到理想的性能要求。　　本文通过设计USM的特殊输入激励信号,分析调压调速得到的USM输入输出数据,获得了超声波电机的典型动态特性。从现象建模方法入手,结合理论分析,进而选择建立符合描述电机动态特性的摩擦模型。并通过实验和仿真对方法的有效性进行了验证。结果表明所提出的方法是有效的,建立的模型能够较为准确地反映超声波电机的动态特性,为进一步对超声波电机基于模型的控制方案的设计提供了基础。　　基于本文所构建的超声波电机数学模型,对其进行补偿非线性摩擦之后,设计PID控制器对超声波电机的速度实现了控制。仿真实验验证了此方案控制效果良好,且具有普遍的适应性。