超声波电机的输出特性与驱动频率呈非线性关系.同时在驱动频率切换期间,振动的初始状态对转速变化过程也会产生影响.行波超声波电机(traveling-wave ultrasonic motor, TUSM)动态过程与切换频率前后值的选取及频率变化方向有关.将TUSM频率阶跃响应过程近似线性化,利用系统辨识中的非参数建模方法,建立在特定切换频率条件下的二阶线性模型.在TUSM工作范围内,辨识若干组不同切换频率条件下的近似二阶线性模型,将这些模型的参数进行二维或三维拟合,得到了一个关于TUSM传递函数的多输入多输出模型.利用60mm行波超声波电机作为研究实例,实验与仿真结果表明,模型计算值与实测值接近,表明建模方法可行.