中文摘要：

机电耦联系统动力学分析与优化是亟待解决的理论问题。本项目以固体火箭发动机复杂型腔药柱整形加工机床主轴为研究对象，以机电系统参数为设计参数，在建立能量方程的基础上，应用拉格朗日-麦克斯韦方程和park变换, 推导了伺服电机的机电耦联动力学方程,进而完成了主轴系统机电耦联动力学分析建模。选用高效Hamming方法实现了微分方程的快速求解。以刀具加速度最小为目标函数；以机构的机械设计参数和电机的电气参数为设计变量；以机电耦联动力学微分方程和设计变量的取值范围为约束条件，建立了机电耦联动力学优化模型。经过多方面的探索，构造了可以实现该工程问题可行的优化方法—指数型自适应惯性权重粒子群算法。并通过多个测试函数对该算法进行了检验。完成了该算法的收敛性分析。利用该算法完成了以各构件的机械参数和驱动电机电气参数为设计变量的主轴系统动力学优化。实现了减小刀具加速度幅值和改善刀具偏转电机波纹转矩的研究目标, 解决了机电耦联系统动力学优化的工程问题。相关成果在国内核心刊物和国际会议发表，进入SCI、EI检索。