1、“最優(yōu)化”是每一個工程或產(chǎn)品設計者所追求的目標。任何一個機電系統(tǒng)的設計，都需要根據(jù)設計要求，合理選擇方案，確定各種參數(shù)，以期達到最佳的設計目標，如重量輕、材料省、成本低、性能好、承載能力高等。然而，對于機電系統(tǒng)而言，其機械結構與控制器之間存在著錯綜復雜的耦合關系，而這種耦合關系又直接影響著整個系統(tǒng)的性能。如何有效的把機電系統(tǒng)的機械結構設計與控制器部分的設計結合起來進行協(xié)同優(yōu)化設計以提高整個系統(tǒng)的性能指標，已成為被眾多學者關注的研究方向。

2、 論文首先總結了現(xiàn)有機電系統(tǒng)協(xié)同設計的方法，并依照其設計流程將這些方法進行了分類——順序設計方法、目標函數(shù)設計方法以及迭代設計方法。就這一研究領域目前存在的問題做了分析。并在此基礎上提出了機電系統(tǒng)協(xié)同設計的基本理論框架——機電系統(tǒng)進行機械結構和控制的協(xié)同設計主要包括分析機電系統(tǒng)機械結構特性、優(yōu)化系統(tǒng)控制方法、設置系統(tǒng)設計的評價機制以及系統(tǒng)參數(shù)的優(yōu)化算法等四個方面的內容。 隨后，論文在總結機電系統(tǒng)常見線性化方法的基礎上提出

3、了一種在機械結構構型設計過程中就全盤考慮非線性問題的設計思路，就如何通過系統(tǒng)的機械結構構型設計來有效解決機電系統(tǒng)關鍵部件的非線性問題進行了探討。并以振弦式傳感器非線性補償結構的設計為例，具體闡述了該方法設計的一般步驟，仿真證明了方法的可行性。論文還詳細討論了如何在機電系統(tǒng)設計的構型階段，通過改變系統(tǒng)機械結構來滿足系統(tǒng)的解耦條件，從而變不可解耦機電系統(tǒng)為可解耦系統(tǒng)的方法。 機電系統(tǒng)的機械結構與控制部分的目標函數(shù)設計中，主要難點就是

4、在目標函數(shù)下的設計變量優(yōu)化往往是一個復雜的非線性的非凸形最優(yōu)問題。僅僅依靠數(shù)學方法很難解決這類問題。為此，論文重點討論了基于迭代法和線性矩陣不等式(ⅢI)的機電系統(tǒng)參數(shù)的協(xié)同優(yōu)化設計方法。 接著，論文提出了基于智能搜索方法的機電系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化設計方法，描述了基于智能搜索方法的機電系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化設計的一般步驟。并且詳細介紹了基于模擬退火算法和LMI控制的汽車主動懸架系統(tǒng)的協(xié)同優(yōu)化設計，設計結果表明將智能搜索算法應用于機電系統(tǒng)的協(xié)同設計