目前,电磁制动器已广泛应用于起重机械,矿山机械、港口设备、建筑机械及各种自动化设备中,是大型可移动设备正常工作的保证。因此,电磁制动器在实际应用中存在的问题是值得研究的问题之一。本文主要从电磁系统和控制系统两方面入手,对电磁制动器进行了优化与设计研究。首先,研究了电磁制动器的结构、工作过程和控制方法,对电磁制动器磁路进行了分析和计算,实现了基于Matlab的电磁吸力模拟计算,得到了电磁制动器吸力特性曲线。然后,研究了遗传算法的基本理论和方法,对标准遗传算法进行了改进,并用数学函数进行了说明、验证;建立了以温升值为目标函数、吸力等为约束条件的电磁线圈参数优化的数学模型,并利用改进的遗传算法对电磁线圈参数进行了优化,得到了合理的线圈参数。另外,为了更好的解决多目标优化设计问题,提出并设计实现了一种新的多目标优化算法——多目标细菌群趋药性算法(Multiple Objective Bacterial Colony Chemotaxis, MOBCC),通过一系列测试表明MOBCC算法的有效性和优越性;建立了以温升值和电磁吸力为目标函数的电磁线圈多目标优化数学模型,并利用MOBCC算法对电磁线圈进行了多目标优化设计,得到了理想的优化结果。最后,在模拟电路控制器的基础上,完成了电磁制动器数字化闭环控制系统的设计、实验、测试等工作。目前,该数字控制型电磁制动器已成功应用于某港口的翻车机系统电磁制动器上,效果良好。