无铁心永磁直线电机因其结构简单、控制方便、推力密度大等优点得以在各种精密制造领域中广泛的应用。随着产业升级等各方面要求的提高,对无铁心永磁直线电机的优化设计方面提出更高要求。因此本文针对这种需求开展了电机拓扑结构解析、优化算法创新等问题的研究。在电磁装置的优化设计中,传统优化方法在实际中运行效率过低,耗费大量的计算成本。特别是对于强非线性问题,其收敛速度与收敛精度都难以满足实际工程需要。基于克里金模型的全局优化算法通过减少仿真模型在优化过程中的运行次数,可以大幅度提高优化效率、降低资源消耗,因此受到了广泛的关注。本文从克里金模型出发,开发了一种兼顾全局与局部开发的自适应克里金模型。本文的主要工作如下所示:首先,详细的介绍了克里金模型的数学原理。研究了克里金模型预测精度的影响因素。基于MATLAB编程语言,编写了相应的程序。然后,提出了基于重要设计域的局部加点准则与置信区间的全局加点准则的并行加点准则的自适应克里金模型。利用当前模型最优解的预测精度来定义局部采样区域的大小,即重要设计域。同时在重要设计域内采用继承拉丁超立方采样的方法进行局部加点,以提高模型的局部预测精度。基于克里金模型可以预测误差的特点与置信区间的概念,提出一种高效的全局加点准则。并基于MATLAB编程语言,编写了该优化算法的程序。最后,选取了几个具有代表性的低维与高维的测试函数;与电磁数值计算领域中的工程基准优化问题-超导储能系统进行算法的验证。并将其应用到一台无铁心永磁直线电机的优化设计中,取得了较为满意的结果。