将液体静压轴承和内置式电主轴系统相结合的新型主轴结构形式，不但具有电主轴调速范围宽、转动惯量小、响应快和易于实现精密控制等优点，而且还具有承载能力大、振动小、寿命长等优点，已成为机床主轴领域新的研究热点。高速静压电主轴系统往往超临界转速运行，对这样结构集成化的高速旋转轴系来说，其动态特性的分析及优化显得尤为重要。本文针对高速静压内置式电主轴系统，对其动态特性进行了分析及优化，主要的研究内容包括：首先，针对液体静压内置式电主轴系统的结构特点，建立了该系统的动态特性仿真计算模型。通过建立系统的静力学模型，计算了其在空载和满载两种工况下前、后轴承的径向载荷。再根据该载荷分别建立前、后轴承的动力学模型，并通过拉格朗日插值计算得到轴承的动力特性系数。接着，根据该系数最终建立了静压电主轴系统的动态特性仿真计算模型。并采用典型算例对该模型的有效性和精度进行了验证。其次，基于所建立的电主轴系统模型，对高速下的静压内置式电主轴系统的动态特性进行了研究。首先，对静压电主轴系统的稳定性进行了探讨，阐述了系统的失稳机理以及系统稳定性的评价依据；接着，研究了系统临界转速的计算方法和系统坎贝尔图的绘制；然后研究了基于平衡品质国际标准的系统不平衡响应计算方法以及系统动刚度的计算方法。利用第二章建立的高速磨床静压内置式电主轴系统仿真计算模型对实际系统的动态特性进行了计算并对结果进行了评价，表明了分析方法的有效性。最后，为提高高速静压电主轴系统的动态性能，研究了基于遗传算法的电主轴系统动态特性多目标优化方法。以系统稳定性评价指标和系统动刚度为优化目标，电主轴系统轴向尺寸参数作为优化变量，采用一种高效的微型多目标遗传算法来求解。该方法既能一次性提供多种方案，高效的解决电主轴系统动态特性多目标优化问题，又避免了复杂结构的参数修改。通过对具体问题的求解验证了该方法的有效性。