无线电能传输（Wireless Power Transfer，WPT）技术是以无导体接触的方式，实现电能有效传输，克服了传统有线传输方式引发的诸多问题，使得人们在使用用电设备时更加方便灵活、让系统更加安全可靠以及容易维护。WPT技术正在向轨道交通、智能电网、生物医疗等多领域推广应用。虽然应用范围日趋广阔，但WPT系统中仍存在一些关键问题，如针对特定的应用对象应用场景综合考虑多种因素优化设计系统，以保证系统在一定参数变化范围内具有良好的鲁棒性，尽可能提升系统传输能效。
　　针对WPT系统优化设计问题，通常可以从电路拓扑，耦合机构，最大能效跟踪控制等方面考虑。本文直接从系统参数入手，对特定的拓扑结构，通过优化系统参数改善系统动态和稳态性能，提高系统的传输效率和功率。
　　本文主要做了以下工作：
　　①分析WPT系统工作原理和相关结构特性。针对WPT系统优化设计问题，以LCC-S型WPT系统为研究对象，建立系统模型，根据交流阻抗法分析系统工作原理和结构特性，确定能有效提升系统传输功率以及传输效率的影响因素，结合一组仿真参数对特性进行验证。
　　②建立WPT系统非线性规划（Nonlinear Programming，NLP）模型。WPT系统是一个复杂的非线性系统，系统性能受多种因素的影响。考虑WPT系统实际工作的频率稳定性、软开关控制方式、参数间相互关系、器件实际条件限制等问题，文章采用广义状态空间平均法和时域微分法这两种方法建立多目标多约束非线性规划模型。同时对比分析两种方法发现时域微分法可以相对降低求解难度、通用性更强。以传输能效为目标，用时域微分法建立LCC-S型WPT系统NLP模型。
　　③基于NGSA-Ⅱ的改进多目标优化算法。首先对比分析了常用的NLP模型优化求解方法，结合各方法的特点选取恰当的NSGA-Ⅱ多目标遗传优化方法，加以改进后对上述建立的NLP模型进行多目标多约束优化处理。然后，给出一组测试样例，对比分析改进NSGA-Ⅱ多目标优化算法性能。最后，给出具体的设计需求，用上述建立模型和模型优化求解方法优化设计一个LCC-S型WPT系统，搭建MATLAB/Simulink仿真平台,代入改进NSGA-Ⅱ多目标优化算法求解参数，仿真分析系统特性以及验证多目标优化方法提升系统综合性能的可行性和有效性。