在新军事革命的需求牵引下，新概念动能武器以其卓越的性能，受到了广泛的关注。电磁轨道炮作为新概念动能武器的一种，具有发射速度高、能量易控，隐蔽性好等特点，将会是未来武器战场中强有力的一部分。由于其发射过程复杂、试验费用和后期维护费用均较高、且试验周期较长，因此考虑采用仿真方法对其进行分析、设计。本文针对电磁轨道炮的出口速度与转化效率往往不能同时得到最优性能的问题，对电磁轨道炮的多目标优化设计方案进行研究，在不同的目标间协调让步，以取得整体满意的方案。同时，对于电磁轨道炮系统建模、性能分析及单目标优化等进行了深入的研究，主要研究内容包括以下几个方面。首先，建立电磁轨道炮系统模型。为清晰描述系统发射过程，将系统模型划分为电源、轨道、电枢-弹丸等子模型。并建立电磁轨道炮系统优化模型，提出优化指标、优化变量及所需满足的约束条件，为后续仿真分析与优化设计奠定基础。其次，对影响电磁轨道炮性能指标的发射诸元进行因素分析。采用正交试验设计方法，通过极差分析得到影响各性能指标的因素重要程度及不同指标下因素间的最优水平组合。考虑电流峰值的约束条件，通过综合评判的原则给出一组可行方案，该方案可作为进一步优化设计的一组初始解。再次，分别以出口速度与转化效率为优化指标对电磁轨道炮系统进行单目标优化设计。采用和声搜索算法作为主要优化方法，结合惩罚函数法解决过程约束问题，其单目标优化结果为电磁轨道炮多目标优化设计提供参考和决策依据。最后，采用两种多目标优化思路对电磁轨道炮系统进行多目标优化设计。首先采用先决策后优化的加权组合法，其次采用先优化后决策的思想对HS算法进行改进。在加权组合法中，通过改变不同的加权因子，对转化后的“单”目标进行优化。在改进HS算法中，将不可行解参与优化解决约束问题，并适当引入电磁轨道炮性能信息，使其能并行保留搜索过程中的pareto最优解，通过进一步的决策信息，选择出最终的优化方案。最终总结了两种方法的优缺点，给出了其适用条件。