本课题由国家重点基础研究发展计划（973计划，项目编号2015CB057503）资助。　　随着电子技术和材料科学方面的快速发展，压电换能器在超声清洗、超声焊接、超声加工等领域有着重要的应用。在压电换能器的研究与应用中，频率跟踪技术是一个重要的课题。最新的研究表明，压电换能器在并联谐振频率附近的一些特性对实际的应用非常有意义（如自动功率调节特性等）。但换能器的并联谐振频率会随着环境温度、工作电压及负载等因素的影响而发生漂移，因此为了保证换能器一直工作在其并联谐振频率点上，必须要对其进行频率跟踪。本文提出了一种基于夹持电容在线测量原理的换能器并联谐振频率跟踪方案。主要内容概括如下：　　首先，介绍压电换能器的特点、发展历史及应用，并对声反馈及电反馈跟踪方式进行分析和比较。　　其次，压电换能器跟踪原理及阻抗匹配研究。在压电换能器等效电路和夹持电容在线测量的研究基础上，计算证明了换能器并联谐振频率跟踪理论的可行性；以实验方式对并联谐振频率的变化特性进行研究；此外对换能器的阻抗匹配进行设计，并对串联电感和并联电感两种方案进行比较。　　再次，对系统进行软硬件设计。在硬件设计方面，主要介绍了主驱动电路、直流可调电源及反馈电路三个部分的设计流程；在软件设计方面，采用结构化的设计思想，并对 DDS驱动信号，全桥移相逆变驱动信号及信号采集三个模块设计进行叙述，此外分析了谐振频率跟踪存在的问题，提出了变步长频率跟踪和自动解锁控制相结合的频率跟踪策略。　　最后，进行系统实验，对直流可调电源、主驱动电路及反馈电路这三个部分进行测试实验，并在两种条件下进行频率自动跟踪实验，以验证频率跟踪效果的稳定性及负载适应性。