超声加工在加工硬脆材料方面具有加工精度高,加工速度快等优点,在新型出现的许多材料当中硬脆材料占有很大的比例,因此超声加工在未来的加工领域中有着不可替代的作用。影响超声加工质量的因素很多,其中振动系统的控制技术对于超声加工具有举足轻重的作用。因此本文着重从控制方面入手,对超声振动系统的频率跟踪和功率控制做了深入的研究,内容包括：(1)为了使系统可以工作在谐振频率之上,对换能器的等效阻抗进行研究,找出适合系统的阻抗匹配方式,使系统整体构成一个良好的谐振回路。(2)在对换能器阻抗进行匹配之后,结合软件和硬件控制的优点和快速性响应的要求,设计了检测处理器和控制处理器相分离的双处理器控制方式。在对目前成熟的频率跟踪硬件电路——锁相环回路进行分析后,利用微处理器拓展其频率跟踪的范围,实现频率控制跟踪的智能化。(3)由于控制信号的频率为20KHz的超声波信号,采集反馈回来的输入信号需要进行变换,因此设计了20KHz的电压互感器和电流互感器。(4)对于设计的硬件电路在Multisim中进行了相关的仿真输出,不仅节省了后期的硬件测试时间,而且降低了电路设计的错误率。(5)开发和调试了单片机程序。按照信号的输入输出接口编写了A／D、D／A等程序实现控制系统和其他系统的级联,对频率和功率控制主程序进行编写,使用Keil uVision2软件对单片机程序进行编译和调试,实现了频率的控制和功率的控制。