作为自动控制系统中的执行元件,作动器是复杂装备的基础件和通用件,是国家中长期科学与技术发展规划纲要中指出的优先发展主题。其中电动静液作动器（Electro-Hydrostatic Actuator,EHA）具有负载能力强、功率密度大等优点,在航天、航空、船舶等重大装备领域被广泛应用。随着电机、电子、液压、控制技术的发展,电动静液作动器的发展必将从重大装备拓展到工业的各个领域,从而对国民经济产生重大影响。掌握电动静液作动器设计与控制的关键核心技术,对机电液一体化技术的发展具有重要的战略意义。电动静液作动器是一个涉及控制、电子、液压、机械、等多领域技术的多学科产品。在对电动静液作动器研究的基础上,提出一种以电磁直线执行器与柱塞泵结合作为驱动单元的电磁直驱静液作动器（Direct-Driving Electro-Hydrostatic Actuator,DEHA）,采用高功率密度动圈式电磁直线执行器直接驱动柱塞泵输出液压油,无需运动转换机构、缩短动力传递路线,提高了响应速度和工作效率;利用基于博弈理论的多目标优化算法对电磁直驱静液作动器驱动电机结构参数进行优化;建立电磁直驱静液作动器的多学科仿真模型,并对其性能进行分析,具体内容如下:（1）电磁直驱静液作动器原理分析与结构设计。在对电动静液作动器研究的基础上,提出了一种应用于电动拨叉式AMT换挡机构的电磁直驱静液作动器,采用高功率密度动圈式电磁直线执行器与柱塞泵结合作为驱动单元;对电磁直驱静液作动器的设计要求进行分析,从而提出系统的总体设计方案,详细阐述了电磁直驱静液作动器的工作过程,并对其驱动单元进行结构设计。（2）电磁直驱静液作动器驱动电机结构参数多目标优化。建立了电磁直线执行器的电磁场有限元分析模型,并通过灵敏度分析确定优化变量;基于mode FRONTIER与JMAG联合优化平台,利用基于博弈理论的多目标优化算法,以电磁直线执行器最大电磁力、工作行程内的电磁力波动率以及动态时间常数为优化目标,对电磁直线执行器各部件的结构参数进行优化;根据优化结果试制电磁直线执行器样机,完成了电磁直线执行器性能测试,结果表明:当输入电流为20A时,其电磁力峰值为547.2N,整个工作行程内电磁力波动量为6.4%,对电磁直线执行器两端施加大小为36V的电压,电磁直线执行器动子从初始位置移动到最末端,行程10mm的时间约14.5ms;通过试验验证了电磁直线执行器建模及仿真的准确性,为电磁直驱静液作动器多学科模型的建立奠定基础。（3）电磁直驱静液作动器多学科建模及性能分析。基于MATLAB/Simulink和AMESim联合仿真平台搭建电磁直驱静液作动器多学科仿真模型,详细阐述了多学科仿真模型的建模过程;基于电磁直驱静液作动器多学科仿真模型,研究柱塞运动规律对电磁直驱静液作动器动态性能的影响,确定了正弦曲线为电磁直驱静液作动器柱塞运动轨迹;分析单向阀阀芯球座直径、阀芯球体直径、弹簧刚度和弹簧预压力等结构参数对电磁直驱静液作动器性能的影响;并在给定工况下,对电磁直驱静液作动器输出特性进行分析,当柱塞的运动轨迹为频率20Hz,幅值5mm的正弦曲线时,电磁直驱静液作动器作动筒从初始位置运动20mm所用的时间为0.19s。（4）电磁直驱静液作动器样机试制与性能试验验证。依据电磁直驱静液作动器多学科仿真模型,以电磁直驱静液作动器动态性能为优化目标,对电磁直驱静液作动器中单向阀的结构参数进行优化,提高了其动态响应能力。设计并加工电磁直驱静液作动器试验样机,搭建电磁直驱静液作动器试验平台,详细介绍了试验平台的构成及原理。通过在典型工况下的试验,验证了电磁直驱静液作动器设计及优化方案的准确性,电磁直驱静液作动器性能满足电动拨叉式AMT换挡机构的驱动要求。