随着国家大力推动工业现代化,各种精密制造设备的研发相继被提上了日程,而提高制造设备精度的重要一环是取消机械传动环节,利用电机直接驱动设备进行高精度的定位。而相比于传统的旋转电机配合机械传动系统,永磁同步直线电机(PMSLM)能不使用机械传动系统直接进行直线运动,因此能大幅度提高设备的定位精度,其在国外的一些高端的加工中心已经得到了普遍的应用。与此同时,因PMSLM动子两端存在断面而导致其具有较大的定位力,这对于提高其定位精度有着不利的影响。针对目前被广泛应用的小功率PMSLM定位力普遍过大的问题,本文先利用传统的永磁同步电机的电磁设计方案,经过一定的修改后重新设计了一款基本满足给定技术指标的PMSLM,并通过有限元仿真校验初步设计的PMSLM的技术指标。初步设计的PMSLM模型一般会存在定位力过大的问题,因此本文提出了根据PMSLM修正后的基于分离变量法的气隙磁场计算方法以及根据PMSLM修正后的基于保角变换法的气隙磁场计算方法,对初步设计的PMSLM的气隙磁场进行了分析,得到了一系列影响PMSLM定位力的几何参数。再选择了其中的端部齿宽、端部槽宽、端部齿高以及齿面偏心半径作为优化变量,以参数扫描法对这些变量进行了扫描,观察这些参数在等间距变化时对PMSLM定位力的影响。由于PMSLM的定位力是一个多变量、非线性的函数,利用传统的全局参数扫描法进行优化耗时漫长、效率低下,因此需要寻找一种效率较高的全局优化算法对PMSLM的定位力进行优化,而模拟生物进化过程的遗传算法正好满足了本文的优化需求。因此,在确定了优化变量的取值范围后,本文选择使用遗传算法对初步设计PMSLM过大的定位力进行了优化。最后,本文进行了遗传算法优化后的模型与初步设计模型的各项参数的比对,比对的结果表明,通过遗传算法优化后,所设计的PMSLM的定位力有了大幅度的削弱,同时也降低了其额定负载下的推力波动,且三相空载反电动势的不对称程度亦有所降低。