随着科学技术的不断发展和进步，大规模复杂机电产品的设计越来越多地涉及到多学科、多目标、多约束和多设计变量等因素，使得设计过程变得十分复杂，常常难以用传统优化方法对其进行优化设计。多学科设计优化技术通过充分利用系统中的协调机制，采取合理的优化设计方法可有效地解决大规模复杂工程系统的多学科设计优化问题。本文针对复杂机电系统优化设计的特点和要求，对机电系统多学科协同优化设计体系及相关关键技术进行研究分析，着重对机电系统多学科协同优化算法和近似模型技术进行研究，并将其应用于并联机器人多学科设计优化问题。　　1．在分析复杂机电系统构成特点的基础上，利用多学科协同优化设计的思想，构建了机电系统多学科协同优化体系结构，并对其中的系统建模技术、耦合关系分析与处理、近似模型技术、优化算法和约束处理问题、多学科设计优化求解策略等关键技术进行研究，旨在解决复杂机电系统存在学科多、学科之间耦合性强、难于进行全面系统的整体优化设计的问题。　　2．针对标准协同优化方法对初始点选取敏感且易陷入局部最优，导致求解效率降低的问题，提出了一种基于参数策略的改进粒子群优化算法(Particle Swarm Otimization，PSO)，采用Logistic映射对种群进行混沌初始化、非线性地动态改进惯性权值和非线性地动态调整加速因子三种策略对粒子群优化算法进行改进，对算法的收敛精度和早熟的平衡问题进行研究，利用测试函数及工程实例验证了其有效性。　　3．提出了一种凝聚约束处理方法，采用凝聚函数将多约束优化问题转化成一个拥有光滑高阶可微的可行域单约束优化问题，以缓解多约束之间的冲突并加快收敛速度，再结合惩罚函数法，将约束优化问题转化为无约束优化问题。该凝聚约束处理方法对惩罚因子的选取不敏感，求解结果比较稳定，为协同优化求解过程提供一种有效的约束处理方法。　　4．提出了一种形状参数优化径向基插值近似模型，分析了径向基插值函数中参数对近似效果的影响，研究了通过优化误差函数来确定形状参数的方法，并利用测试函数对改进径向基插值近似模型进行验证，以解决标准协同优化方法计算成本高、计算效率低的问题。　　5．提出了一种基于PSO算法和径向基插值近似模型技术的改进协同优化方法，以改善协同优化方法的收敛性能并提高求解效率，给出了求解步骤和计算框图，并通过典型的多学科设计优化数值算例和工程算例对其可行性和有效性进行测试验证。　　6．研究了并联机器人多学科协同优化设计，以三自由度并联机器人为研究对象，根据协同优化设计的思想，建立了其多学科协同优化设计数学模型，利用改进协同优化方法实现各个学科的并行设计，以验证所提方法对并联机器人系统优化设计的可行性和有效性。