作为一种创新式的汽车线控制动系统,电子机械制动系统（electro-mechanical braking,EMB）执行器可以安装在每个车轮上,控制自由度高,并可集成各种功能,且不须要增加额外附件,只须相应控制逻辑即可,是未来制动系统的发展方向之一。由于在当前的技术条件下EMB存在占用空间大和最大制动力不足等缺点,研究新型EMB执行器和优化方法具有重要意义,在本文中,以前轮驱动电动汽车为平台,设计了一种双行星排电子机械制动系统（dual-planetary EMB,DPEMB）,并对其参数优化设计、工作模式和实现能量回收进行了深入探究。具体研究工作包括:首先,以某型前轮驱动电动汽车为参考,建立包括三自由度纵向车身模型、动力电池、轮胎等的整车模型,参考相关文献选择一种典型的EMB执行器的实现形式,建立详细的EMB执行器模型。依据整车要求分解EMB的设计目标,按照传统设计步骤,查阅设计手册,对EMB执行器进行详细的参数匹配计算。然后,以多目标优化设计为指导思想,将典型结构的EMB改型为双行星排电子机械制动系统。以多目标优化思想为指导,基于遗传算法对DPEMB做参数优化设计。优化完成后,对比普通EMB执行器和DPEMB执行器参数变化,并仿真分析优化后的DPEMB性能。最后,针对DPEMB设计“制动间隙消除+双环PI堵转力矩控制”的分阶段控制方法,通过仿真验证了该控制方法的有效性。将DPEMB集成入整车系统中,分析NEDC循环工况下普通EMB和DPEMB的能耗情况。设计一种考虑路面附着系数的新型制动能量回收分配策略,选择四种标准循环工况,仿真分析新型策略相对三种典型策略在能量回收效率、制动安全性和不同附着系数路面回收效果的优势。研究结果表明:优化设计的DPEMB参数设计合理、制动间隙消除快、制动压力响应速度满足设计要求,对直流电机功率要求低。集成DPEMB的整车制动能耗低,基于该整车开发的新型制动能量回收策略在能量回收效率、制动安全性和不同附着系数路面的性能优于典型回收策略。