双永磁游标（Dual Permanent Magnet Vernier,DPMV）电机基于双向磁场调制原理运行,产生的高转矩密度使其在车辆驱动领域具有广阔的发展潜力。然而,该类电机中非工作谐波导致的高铁耗问题也尤为突出。为此,本文提出了一种具有低铁耗特性的模块化双永磁游标（Modular Dual Permanent Magnet Vernier,MDPMV）电机结构。在电机优化设计过程中,传统单参数优化设计方法存在计算成本高、优化效率低、优化不充分的问题。此外,目前对车辆驱动电机的优化研究大多以额定运行点为优化对象,难以保证电机实际运行工况下多个工作点高效运行需求。为此,本文以模块化双永磁游标电机为研究对象,研究了一种考虑运行工况的多目标优化设计方法,旨在高效、准确地确定电机参数并提高运行工况下的电机整体性能。此外,通过构建模块化双永磁游标电机热分析模型,对电机各部件温度进行仿真分析。论文主要研究内容为:1.剖析了同轴磁齿轮与永磁游标电机的联系与区别,在此基础上分析了DPMV电机的结构特征,进而阐明DPMV电机双向调制运行机理。并通过有限元仿真验证了DPMV电机的双向调制效应。2.分析电机铁耗数学模型,揭示磁场谐波对电机铁耗的影响机理;提出了具有低铁耗的MDPMV电机拓扑结构。建立MDPMV电机磁动势-磁导模型,推导气隙磁密解析式,分析了MDPMV电机的低铁耗特性。3.研究了一种电机代表工作点提取技术,建立选定运行工况下的车辆动力学模型,生成电机全工作点分布图;采用K聚类法提炼出代表工作点及其权重值,实现对整体工作点的等效替代,缩减了优化空间与计算成本。4.提出了一种考虑运行工况的多目标优化设计方法。以代表工作点为优化对象,采用灵敏度法分析各设计参数对优化目标的影响程度,实现参数分层设计;结合响应面法与新型多目标差分进化算法确定高敏参数全局最优解,进而提升了运行工况下电机整体性能与多目标优化效率。5.基于磁热耦合法研究了MDPMV电机温度特性,构建了电机热分析模型,将电机损耗仿真值作为热源导入热模块,研究电机各部件温度分布情况。6.以优化后的电机参数为加工数据制造了一台MDPMV样机,搭建配套实验平台,并对样机进行电磁性能测试。